Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I PHệN I L Ï THUÚT ÂIÃƯU CHÈNH TỈÛ Û ÂÄÜNG LY THUÚT ÂIÃƯU CHÈNH T ÂÄÜNG CHỈÅNG : MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN CHỈÅNG 2: TÊNH CHÁÚT CA ÂÄÚI TỈÅÜNG ÂIÃƯU CHÈNH V XÁY DỈÛNG PHỈÅNG TRầNH ĩNG HOĩC CUA NOẽ CHặNG 3: TấNH CHT CUA CAẽC Bĩ IệU CHẩNH VAè CAẽCH XY DặNG PHặNG TRầNH ÂÄÜNG HC C CHỤNG CHỈÅNG 4: CẠC KHÁU TIÃU BIÃØU CA HÃÛ THÄÚNG ÂIÃƯU CHÈNH TỈÛ ÂÄÜNG V CẠC ÂÀÛC TÊNH ÂÄÜNG CA CHỤNG CHỈÅNG 5: CẠC ÂÀÛC TÊNH ÂÄÜNG CA HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG CHỈÅNG 6: TÊNH ÄØN ÂËNH CA HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG CHỈÅNG 7: TÊNH TOẠN HÃÛ THNG Tặ ĩNG Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁƯN I CHỈÅNG : MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN : 1.1 Så lỉåüc vãư quaù trỗnh phaùt trióứn cuớa LTCT vaỡ mọỹt sọỳ thuỏỷt ngỉỵ ca LTÂCTÂ: L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng l Khoa hc nghiãn cỉïu nhỉỵng ngun tàõc thnh láûp hãû tổỷ õọỹng vóử nhổợng quy luỏỷt cuớa caùc quaù trỗnh xy hãû thäúng Nhiãûm vủ chênh ca ngnh khoa hc ny l xáy dỉûng nhỉỵng hãû tỉû âäüng täúi ỉu v gáưn täúi ỉu bàịng nhỉỵng biãût phạp k thût , âäưng thåìi nghiãn cỉïu cạc váún âãư thüc vãư ténh hc v âäüng hc ca hãû thäúng âọ Nhỉỵng phỉång phạp hiãûn âải ca l thuút âiãưu chènh tỉû âäüng giụp chụng ta chn âỉåüc cáúu trục håüp l ca hãû thäúng, xạc âënh trë säú täúi ỉu ca thäng säú, âạnh giạ äøn âënh v nhổợng chố tióu chỏỳt lổồỹng cuớa quaù trỗnh õióửu chốnh Tiãưn thán ca män khoa hc k thût âiãưu chènh tỉû âäüng ngy l k thût v l thuút âiãưu chènh mạy håi nỉåïc bàõt âáưu vo thåìi k Cạch mảng cäng nghiãûp ca CNTBn Nàm 1765 xút hiãûn mäüt cå cáúu âiãưu chènh cäng nghiãûp âáưu tiãn âọ l bäü âiãưu chènh tỉû âäüng mỉïc nỉåïc näưi håi ca Nh cå hc Nga U - U ΠΟΛΖΥΗΟΒ (Pälzunäúp ) Hãû thäúng âiãưu chènh mỉïc nỉåïc ny âỉåücthãø hióỷn sồ lổồỹc trón hỗnh veợ sau: Nổồùc cỏỳp Hồi nổồùc y Q Hỗnh 1.1: Bọỹ õióửu chốnh mổùc nỉåïc näưi håi Gáưn 20 nàm sau, nàm 1784 Jame Watt nh cå hc ngỉåìi Anh â nháûn bàịng sạng chãú vãư bäü âiãưu täúc mạy håi nỉåïc kiãøu quay ly tỏm Vóử nguyón lyù õióửu chốnh thỗ bäü âiãưu täúc ca Jame Watt khäng khạc so våïi bäü âiãưu chènh mỉïc nỉåïc ca Polzunäúp, nhỉng khạc hon ton vãư cáúu tảo v mủc âêch ỉïng dủng Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Z L l1 l2 µ M Håi nỉåïc TÚC BIN HÅI NặẽC y Hỗnh 1.2: Bọỹ õióửu chốnh tọỳc õọỹ quay ca Túc bin Ngun l hoảt âäüng : Chuøn âäüng quay ca trủc mạy håi nỉåïc âỉåüc chuøn mäüt cạch t lãû thnh chuøn âäüng ca quay ly tám Hai qu trng chuøn âäüng quay quanh trủc âỉïng tảo lỉûc ly tám v nhåì hãû thäúng truưn lỉûc, kẹo theo sỉû chuøn dëch ca trỉåüt M lãn phêa trãn cho âãún cán bàòng våïi lỉûc l xo L Nhỉ thãú âäü dëch chuøn ca trỉåüt M liãn hãû chàût ch våïi täúc âäü quay y ca mạy håi nỉåïc, cạnh tay ân l1, l2 lm chuøn dëch trủc van âiãưu chènh theo hỉåïng chäúng lải chiãưu thay âäøi täúc âäü quay ca mạy håi nỉåïc Nhỉ váûy täúc âäü quay ca mạy håi nỉåïc âỉåüc giỉỵ åí mäüt giạ trë cán bàịng no âọ phủ thüc vë trê cå cáúu âënh trë Z Cạc bäü âiãưu chènh ca Pälzunäúp v ca Jame Watt âãưu tảo sỉû chuøn âäüng van âiãưu chènh chè nhåì vo nàng lỉåüng trỉûc tiãúp ca cå cáúu âo nãn cọ tãn gi l cạc bäü âiãưu chènh trỉûc tiãúp Theo u cáưu phạt triãøn cäng sút ca thiãút bë, cạc bäü pháûn ca van âiãưu chènh cọ kêch thỉåïc v trng lỉåüng ngy cng tàng Do váûy lỉûc cn âäúi våïi cạc bäü pháûn chuøn âäüng cng tàng theo tåïi mỉïc cạc bäü âiãưu chènh trỉûc tiãúp khäng â cäng sút âãø hoảt âäüng Màût khạc chụng khọng coù khaớ nng trỗ chờnh xaùc giaù trở âải lỉåüng âiãưu chènh thay âäøi phủ ti ( thay âäøi cäng sút) Hiãûn tỉåüng âọ gi l âäü khọng õọửng õóửu cuớa quùa trỗnh õióửu chốnh hay õióửu chènh cọ âäü sai lãûch dỉ ( cọ sai säú ténh hc ) thỉûc váûy âäúi tỉåüng mang phủ ti måïi, cạnh måí ca cå quan âiãưu chènh phi cọ vë trê måïi tỉång ỉïng ( phủ ti cng låïn, cáưn lỉu lỉåüng håi, nỉåïc cng låïn Mún váûy cỉía ca van âiãưu chènh phi måí cng räüng) Âãø gim âäü khäng âäưng âãưu ngỉåìi ta â cäú gàõng tàng t säú ca cạnh tay ân l1/l2 Song tàng t säú âọ âãún mäüt giạ trë no õoù thỗ gỷp hióỷn tổồỹng laỷ õọỳi vồùi kyỡ thồỡi sn xút mạy håi nỉåïc cúi thãú k 18 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I où l hëãûn tỉåüng máút äøn âënh hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng, âảûi lỉåüüng âãưu chènh giao âäüng tåïi bión õọỹ tng khọng ngổỡng y(t) t Hỗnh 1.3: Hãû thäúng âiãöu chènh máút äøn âënh Moüi biãûn phạp âáúu tranh våïi hiãûn tỉåüng máút äøn âënh ca HT âiãưu chènh bàịng cạch gim ma sạt ca cạc khåïp näúi hồûc ci tiãún cå khê khạc âãưu khäng õem laỷi kóỳt quaớ Vỗ vỏỷy õaợ xaớy thồỡi kyỡ õỗnh tróỷ sổỷ phaùt trióứn cuớa maùy hồi nổồùc Sỉû kiãûn khng khiãúp trãn â gáy nh hỉåíng låïn tåïi mỉïc läi cún sỉû chụ ca cạc nhaỡ Baùc hoỹc lồùn thóỳ kyớ 19 Cọng trỗnh giaới quút váún âãư äøn âënh âỉåüc J-C Maxwell våïi tiãu âãư “ vãư cạc bäü âiãưu chènh “ cäng bäú nàm 1868 â l tiãn âãư cho cạc tiãu chøn äøn âënh sau ny âåìi Nhỉng mäüt säú gii thiãút âån gin họa váún âãư v kãút lûn xa thỉûc tãú lục báúy giåì nãn nghéa ca cọng trỗnh khọng õổồỹc caùc chuyón gia õổồng thồỡi nhỗn tháúy Cho âãúïn cúi thãú k 19 måïi cọ gii phạp hỉỵu hiãûu cho bi toạn vãư chãú âäü âiãưu chènh äøn âënh khäng cọ sai lãûch dỉ cạc mạy håi nỉåïc cäng sút låïn Theo gii phạp âọ thnh pháưn ca bäü âiãưu chènh cọ thãm cå cáúu khuúch âải lỉûc ( tråü âäüng cå ) âãø lm chuøn dëch van âiãưu chènh v cå cáúu phn häưi phủ âãø thay âäøi âiãưu chènh âäüng hc ca bäü âiãưu chènh L thuút âiãưu khiãøn v âiãưu chènh tỉû âäüng tỉì trỉåïc cho âãún nàm 30 ca thãú k 20 phạt triãøn ch úu trãn cå såí gii quút cạc váún âãư thỉûc tãú tỉû âäüng họa mạy håi nỉåïc âàût M trung tám ca l thuút l váún âãư äøn âënh ca hãû thäúng âiãưu chènh Bàõt âáưu nhỉỵng nàm 30 ca thãú k 20 l thuút âiãưu chènh tỉû âäüng âỉåüc trang bë cạc dủng củ ca phỉång phạp táưn säú ráút phäø biãún cho âãún ngy nàm 1932 cọ t/c H.Niquits v 1938 cọ t/c ca A.V.Mikhailov Thỉûc tãú quaù trỗnh vỏỷn haỡnh, caùc hóỷ thọỳng õióửu khióứn luọn ln chëu sỉû nh hỉåíng ca cạc tạc âäüng ngáùu nhiãn Tỉì nhỉỵng nàm 40 - 60 ca thãú k 20 bàõt âáưu v phạt triãøn l thuút âiãưu khiãøn âiãưu kiãûn ngáøu nhiãn TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Thåìi k phạt triãøn hiãûn âải ngy ca l thuút âiãưu khiãøn tỉû õọỹng vaỡ õióửu khióứn quaù trỗnh nhióỷt noùi rióng dổỷa trãn cå såí ỉïng dủng mạy v k thût vi xỉí l Cng mi ngnh khoa khạc, âiãưu khiãøn hc cọ nhỉỵng khại niãûm v thût ngỉỵ riãng Âãø xạc âënh cạc khại niãûm ta thäúng nháút cạc âënh nghéa cạc thût ngỉỵ vãư âiãưu khiãún hc sau: + Nhiãùu âäüng : L cạc nhán täú nh hỉåíng xút hiãûn tỉì mäi trỉåìng xung quanh lm thay âäøi âải lỉåüng âiãưu khiãøn mäüt cạch khäng mong mún v l nhỉỵng tạc âäüng lm quạ trỗnh saớn xuỏỳt khọng ọứn õởnh Coù hai loaỷi nhiãùu âäüng Nhiãùøu âäüng : laì nhiãøu âäüng gáy phêa âáưu vo Nhiãùu âäüng ngoi : l nhỉỵng nhiãøu âäüng gáy tỉì phêa phủ ti hay âáưu ca thiãút bë + Tạc âäüng âiãưu chènh : L tạc âäüng khäúng chãú tỉì bãn ngoi âãø thay âäøi âải lỉåüng âiãưu chènh theo hỉåïng ph håüp våïi muỷc õờch õióửu khióứứn, õổa quaù trỗnh saớn xuỏỳt vóử trảng thại äøn âënh nhỉỵng tạc âäüng âọ cọ thãø ngỉåìi hay mạy mọc thỉûc hiãûn trỉåìng håüp m mạy mọc hoảt âäüng hon ton khäng cọ tạc dủng ca ngỉåìi tham gia gi l âiãưu chènh tỉû âäüng + Âäúi tỉåüng âiãưu chènh: L nhọm thiãút bở dióựn quaù trỗnh cỏửn õióửu chốnh õoù v chụng hoảt âäüng tảo nãn bn cháút cäng nghãû cuớa quaù trỗnh saớn xuỏỳt + Bọỹ õióửu chốnh: Laỡ nhọm thiãút bë tạc âäüng vo âäúi tỉåüng âiãưu chènh bàịưng nhỉỵng tạc âäüng lãûnh theo quy lût toạn hc nhỏỳt õởnh nhũm trỗ chóỳ õọỹ laỡm vióỷc õởnh trỉåïc ca hãû thäúng + Cå quan âiãưu chènh: L nhỉỵng bäü pháûn âãø thỉûc hiãûn truưn tạc âäüng tỉì bäü âiãưu chènh âãún âäúi tỉåüng âiãưu chènh + Thäng säú ( âải lỉåüng ) âiãưu chènh: L nhỉỵng thäng säúï ca âäúi tỉåüng cáưn phi giỉỵ åí phảm vi cho phẹp hay âọ cng l thäng säú cäng nghãû xạc âënh trảng thại ca âäúi tỉåüng k thût Giạ trë ca thäng säú âiãưu chènh m ta cáưn phi giỉỵ giåïi hản cho trỉåïc gi l triû säú qui âënh hay âënh trë + Táûp håüp âäúi tỉåüng âiãưu chènh v bäü âiãưu chènh quan hãû våïi theo mäüt thût toạn nháút âënh gi l hãû thäúng tỉû âäüng âiãưu chènh hay gi tàõt l hóỷ õióửu chốnh Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁƯN I Vê dủ : Våïi bäü âiãưu chènh mỉïc nỉåïc bãø 1- Táúm chàõn Cå quan âiãöu chènh + : Bäü âiãöu chènh - Bãø nỉåïc: âäúi tỉåüng âiãưu chènh Ho - Âënh trë Ho Vê duû : Våïi bäü âiãöu chènh täúc âäü Tua bin - Táúm chàõn Cå quan âiãöu chènh + : Hãû thäúng âiãưu chènh -TB Cáưn giỉỵ cọ ω = const l âäúi tỉåüng âiãưu chènh ωο TUC BIN HI NặẽC o : ởnh trở Hỗnh 1.4: Vờ duỷ vóử caùc bọỹ õióửu chốnh Hỗnh aớnh cuớa mäüt hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng cọ thãø biãøu diãùn dỉåïi dảng så âäư chỉïc nàng thãø hiãûn sỉû tỉång tạc ( Biãøu diãùn bàịng mi tãn ) giỉỵa cạc pháưn tỉí hay nhọm thiãút bë (biãøu diãùn bàịng khäúi chỉỵ nháût) Trong hãû thäúng dỉåïi sỉû nh hỉåíng ca cạc nhiãùu loản tỉì mäi trỉåìng xung quanh mỉïc âäü chi tiãút ca så âäư v cạc pháưn tỉí cọ thãø khạc ty theo tỉìng trỉåìng håüp củ thóứ Nhổng nhỗn mọỹt caùch tọứng thóứ moỹi hóỷ thọỳng tỉû âäüng âãưu âỉåüc biãøu diãùn dảng så âäư chỉïc nàng gäưm pháưn tỉí cå bn l âäúi tỉåüng âiãöu chènh & bäü âiãöu chènh liãn hãû våïi bàịng cạc âỉåìng thäng tin cọ âënh hỉåïng Yo Yo Xâc BÂC BÂC Xâc ÂTÂC Y ÂTÂC Y Maûch liãn hóỷ nghởch Hỗnh: 1.5 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Hãû thäúng m l âäúi tỉåüng âiãưu chènh & bäü âiãưu chènh láûp thnh vng kên cọ liãn hãû ngỉåüc gi l Hãû thäúng tỉû âäüng khẹp kên Hãû thäúng m máút cạc liãn hãû trãn gi l Hãû thäúng tỉû âäüng håí Trong thỉûc tãú nghiãn cỉïu v thiãút kãú hãû kên cọ âäü phỉïc tảp gáúp bäüi so våïi hãû håí Âäúi våïi hãû thäúng kên näøi báût lãn váún âãö chênh l äøn âënh ca hãû thäúng v cháút lỉåüng âiãưu chènh 1.2: Cạc ngun tàõc âiãưu chènh tỉû âäüng: 1.2.1: Ngun tàõc giỉỵ äøn âënh : Ngun tàõc giỉỵ äøn âënh âỉåüc thỉûc hiãûn theo ngun tàõc cå bn sau a- Ngun tàõc b tạc âäüng bãn ngoi ( ngun tàõc âiãưu chènh theo nhiãùu âäüng ) Cå âäư cáúu trục: f Xâc BÂC Y ÂTÂC Yo Hỗnh: 1.6 ọỳi vồùi hóỷ thọỳng ta cỏửn tỗm quan hãû xaïc âënh cho Y = Yo = const Âáy l hãû thäúng håí nãn cọ cạc nhỉåüc âiãøm khäng cọ liãn hãû nghëch nãn cọ lm hãû thäúng máút kh nàng lm viãûc, v cạc nhiãùu khọ âo âỉåüc chênh xạc Do âọ hãû thäúng ny êt âỉåüc sỉí dủng b- Ngun tàõc âiãưu chènh theo âäü lãûch Så âäư cáúu trục: Yo ∆Y BÂC Xõc TC Y Hỗnh: 1.7 hóỷ thọỳng naỡy tờnh hiãûu Y ( lỉåüng âỉåüc âiãưu chènh ) âỉåüc phn häưi lải âáưu vo v so sạnh våïi hiãûu vo tảo nãn âäü sai lãûch ∆y = Y - Y o Sai lãûch s tạc âäüng vo thiãút bở õióửu chốnh Quaù trỗnh õióửu chốnh seợ kóỳt thuùc sai lãûch bë triãût tiãu lục âọ ta cọ tên hiãûu Y - Y o TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I c- Ngun tàõc âiãöu chènh häùn håüp : f Yo ∆Y BÂC Xâc Y TC Hỗnh: 1.8 Loaỷi naỡy taùc õọỹng cuớa hóỷ thäúng nhanh , âäü tin cáûy cao, nhỉng giạ thnh laỷi cao 1.2.2: Nguyón từc õióửu chốnh theo chổồng trỗnh: Nguyón từc õióửu chốnh theo chổồng trỗnh thổồỡng aùp duỷng hãû thäúng håí v hãû thäúng kên Ngun tàõc ny dỉûa vo u cáưu ca tên hiãûu y bióỳn õọứi theo thồỡi gian vồùi mọỹt chổồng trỗnh no âọ, chàóng hản y = y(t) Dỉûa vo mä t toạn hc ca âäúi tỉåüng âiãưu khiãøn ta cọ thãø xạc âënh tên hiãûu âiãưu khiãøn Âãø âm baớo baớo õọỹ chờnh xaùc cao quaù trỗnh õióửu chốnh theo chổồng trỗnh ngổồỡi ta duỡng hóỷ thọỳng kờn thỉûc hiãûn theo ngun tàõc : Âiãưu chènh theo sai lãûch Âiãöu chènh theo nhiãùu âäüng Âiãöu chènh theo phỉång phạp häùn håüp 1.2.3: Ngun tàõc âiãưu chènh tỉû thêch nghi ( tỉû chênh âënh ) Khi cáưn âiãưu chènh nhỉỵng âäúi tỉåüng phỉïc tảp hồûc nhiãưu âäúi tỉåüng âäưng thåìi m phi âm bo cho mäüt tên hiãûu cọ giạ trë cỉûc trë hồûc mäüt chè tiãu täúi ổu naỡo õoù, thỗ ta phaới duỡng nguyón từc thờch nghi Så âäư cáúu trục : f TB chènh âënh Yo BC Xõc Hỗnh: 1.9 TC Y Tặ ĩNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 1.2.4: Ngun tàõc âiãưu chènh täúi ỉu ( âiãưu chènh cỉûc trë ) Yo = y ( t) Var l hm chỉa biãút Så âäư cáúu trục : f TB toạn Yo BC Xõc TC Y Hỗnh: 1.10 Thióỳt bở tờnh toaùn sn nhỉỵng hiãûu l âãø âiãưu chènh 1.3: Phán loải cạc hãû thäúng tỉû âäüng: 1.3.1: Theo âënh trë ( Yo ) Nãúu dỉûa vo âënh trë Yo thỗ ta coù thóứ phỏn loaỷi Hóỷ thọỳng giổợ ọứn õởnh Yo = const ióửu chốnh chổồng trỗnh Yo = y ( t ) biãút træåïc Hãû thäúng tuìy âäüng Yo = y ( t ) = Var khäng biãút trỉåïc 1.3.2: Theo dảng tên hiãûu : Ta cọ : Hãû thäúng liãn tủc : L hãû thäúng m táút c cạc tên hiãûu truưn tỉì vë trê ny âãún vë trê khạc hãû thäúng cạch liãn tủc ( hm liãn tủc ) Hãû thäúng giạn âoản : L hãû thäúng m âọ cọ êt nháút tên hiãûu biãøu diãùn bàịng hm giạn âoản theo thồỡi gian 1.3.3: Theo daỷng phổồng trỗnh vi phỏn mä t hãû thäúng Hãû thäúng tuún : L hãû thäúng m âàûc ténh ca táút c cạc phỏn tổớ laỡ tuyóỳn tờnh Phổồng trỗnh traỷng thaùi mọ taớ cho hóỷ thọỳng tuyóỳn tờnh laỡ caùc phổồng trỗnh tuún Âàûc âiãøm cå bn ca hãû thäúng ny thỉûc hiãûn âỉåüc ngun l xãúp chäưng Tỉïc l nãúu hóỷ thọỳng coù nhióửu taùc õọỹng õọửng thồỡi, thỗ phaớn ỉïng âáưu ca l täøng táút c phn ỉïng tỉìng tạc âäüng riãng l vo hãû thäúng Hãû thäúng phi tuyãún : laì hãû thäúng maì âọ cọ âàûc ca mäüt phán tỉí l haỡm phi tuyóỳn Phổồng trỗnh traỷng thaùi mọ taớ cho hóỷ thọỳng naỡy laỡ phổồng trỗnh phi tuyóỳn ỷc õióứm ca hãû thäúng phi tuún l khäng thỉûc hiãûn âỉåüc ngun l xãúp chäưng Hãû thäúng tuún họa : l hãû thäúng phi tuún âỉåüc tuún họa Tuún họa cạc âàûc phi tuún cọ nhiãưu phỉång phạp 1.3.4: Theo dảng thay âäøi dàûc ca hãû thọỳng: Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Hãû thäúng tæû thêch nghi : Thêch nghi våïi c trỉåìng håüp âiãưu kiãûn thay âäøi Hãû thäúng khäng tæû thêch nghi : Khäng tæû chè âënh âæåüc 1.3.5: Theo dảng nàng lỉåüng tiãu thủ: Hãû thäúng âiãûn Hãû thäúng khê nẹn Hãû thäúng thy lỉûc Hãû thäúng täøng håüp 1.3.6: Theo thäng säú âiãöu chènh: Hãû thäúng âiãưu chènh nhiãût âäü , Hãû thäúng âiãưu chènh ạp sút , Hãû thäúng âiãưu chènh lỉu lỉåüng 1.4: Nhiãûm vủ ca L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng: L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng nhàịm gii quút nhiãûm vuû chênh 1.4.1: Phán têch hãû thäúng Nhiãûm vủ ny nhàịm xạc âënh âàûc ca tên hiãûu ca hãû thäúng, sau âọ âem so sạnh våïi nhỉỵng chè tiãu u cáưu âãø âạnh giạ cháút lỉåüng âiãưu khiãøn ca hãû thäúng âọ Mún phán têch hãû thäúng âiãưu khiãøn tỉû âäüng ngỉåìi ta dng phỉång phạp trỉûc tiãúp hồûc giạn tiãúp âãø gii quút váún âãư cå bn : váún âãư vãư äøn âënh ca hãû thäúng v váún âãư cháút lỉåüng ca quạ trỗnh õióửu khióứn : quaù trỗnh xaùc lỏỷp traỷng thaùi tộnh vaỡ traỷng thaùi õọỹng ( quaù trỗnh quaù õọỹ ) Âãø gi quút nhỉỵng váún âãư trãn ngỉåìi ta thổồỡng duỡng phổồng phaùp mọ hỗnh toaùn hoỹc, tổùc laỡ cạc pháưn tỉí ca hãû thäúng âiãưu khiãøn âãưu âỉåüc õỷc trổng bũng mọỹt mọ hỗnh toaùn vaỡ tọứng hồỹp mọ hỗnh toaùn cuớa caùc phỏửn tổớ seợ cho mọ hỗnh toaùn cuớa toaỡn bọỹ hóỷ thọỳng Xaùc õởnh õỷc tờnh ọứn õởnh cuớa hóỷ thọỳng thọng qua mọ hỗnh toạn ca hãû thäúng våïi viãûc sỉí dủng l thuút äøn âënh toạn hc Cạc bỉåïc âãø gii quút baỡi toaùn ọứn õởnh laỡ : Lỏỷp mọ hỗnh toaùn cuớa tổỡng phỏửn tổớ hóỷ thọỳng ( phổồng trỗnh vi phỏn hoỷc haỡm truyóửn õaỷt ) Tỗm phổồng phaùp lión kóỳt caùc mọ hỗnh toaùn laỷi vồùi thaỡnh mọ hỗnh toaùn cuớa caớ hóỷ thọỳng Xeùt ọứn õởnh ca hãû thäúng dỉûa vo l thuút äøn âënh Tuy nhión vióỷc lỏỷp mọ hỗnh toaùn cuớa caùc phỏửn vaỡ ca hãû thäúng thỉûc tãú ráút khọ khàn, nãn ta dng phỉång phạp xẹt äøn âënh theo âàûc thỉûc nghiãûm ( âàûc táưn säú hồûc âàûc thåìi gian ) Gii quút nhiãûm vủ phán têch cháút lổồỹng quaù trỗnh õióửu khióứn cuợng coù phổồng phaùp : trổỷc tióỳp hoỷc giaùn tióỳp, thọng qua mọ hỗnh toạn hồûc âàûc âäüng hc thỉûc nghiãûm Gii quyóỳt vỏỳn õóử naỡy thổồỡng laỡ giaới hóỷ phổồng trỗnh vi phán, vê têch phán v.v Ngoaìi lyï thuyóỳt õióửu khióứn tổỷ õọỹng, phỏn tờch quaù trỗnh quạ âäü ngỉåìi ta cn dng mạy tỉång tỉû vaỡ maùy tờnh sọỳ 10 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIÃÛT - PHÁÖN I W (iω ) lk = K dtnk K dt nk = K dt K P K dt K P W (iω ) lk = KP → ∞ Váûy âiãöu kiãûn âiãöu chốnh tọỳi ổu cuớa hóỷ P thỗ thọng sọỳ KP = ∞ ( låïn ) 7.2.2- Âäúi våïi bäü âiãöu chènh I: ⇒ W (iω ) BDC = ⇒ W (iω ) lk ω =0 K ⎧ W ( P ) BDC = I ⎪ ⎪ P ⎨ K ⎪W (iω ) = I e − iπ / BDC ⎪ ω ⎩ KI ω = K dt nk =0 K dt K I ' W (iω ) dt nk ω W (iω ) dt nk d W (iω ) lk = ⇒ + dω W (iω ) dt K I W (iω ) dt K I Khi ω = ⇒ K d W (iω ) lk = dtnk dω K dt K I ⇒ Âãø d W (iω ) lK = dω ⇒ KI = ∞ Váûy âiãöu kiãûn âiãöu chốnh tọỳi ổu cuớa I thỗ hóỷ sọỳ KI = ∞ (låïn) ⎧ ⎛ ⎞ ⎟ ⎪W ( P ) BDC = K P ⎜ + TI P ⎠ ⎝ ⎪ 7.2.3- Âäúi våïi bäü âiãöu chènh PI ⎨ ⎛ ⎞ ⎪ W (iω ) BDC = K P ⎜ + e − iπ / ⎟ ⎪ TI ω ⎝ ⎠ ⎩ ⇒ W( iω ) BDC = R C iθ biãún âäøi vaỡ tỗm W (i ) BDC = R = ⇒ W (iω ) lk = Khi ω = KP + TI2ω TI ω W (iω ) dtnk TI ω W (iω ) dt K P ⇒ W (iω ) lk = Láúy âảo hm ta âỉåüc 78 1 + TI2ω TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I / W (iω ) dtnk TI ω W (iω ) dt nk d ⇒ + W (iω ) lk = 2 dω W (iω ) dt KP W (iω ) dt + TI ω ⎡ ⎤ T TI2 ω ⎢ ⎥ I − 2 2 ⎢ + TI ω ( + TI ω ) ⎥ K P ⎣ ⎦ T K d W (iω ) lk = I dt nk Khi ω = ⇒ dω K P K dt KP d = m ax W ( i ω ) lk = m in ⇒ dω TI KP = ∞ Váûy âiãưu kiãûn âiãưu chènh täúi ỉu ca bäü PI laì TI Muäún ⎧ ⎛ ⎞ + TD P⎟ ⎪W ( P ) BDC = K P ⎜ + TI P ⎝ ⎠ ⎪ ⎨ 7.2.4- Âäúi våïi bäü âiãöu chènh PID ⎛ ⎞ ⎪ W (iω ) BDC = K P ⎜ + TD (iω ) ⎟ ⎪ TI iω ⎝ ⎠ ⎩ ⇒ W (iω ) BDC = R = K P (1 − TD TI ω ) + TI ω TI ω Khi ω = ⇒ W (iω ) lk = Láúy âaûo hm ta âỉåüc / W (iω ) dtnk W (iω ) dtnk TI ω d W (iω ) lk = ⇒ + dω W (iω ) dt K P (1 − TD TI ω ) + TI2 ω W (iω ) dt K T d ⇒ W (iω ) lk = dtnk I Khi ω = dω Kdt K P Cáưn phi cọ âiãưu kiãûn KP cỉûc âải TI d2 W ( i ω ) lk ω = = TD = 0,5 TI dω Váûy âiãöu kiãûn âiãöu chènh täúi ỉu ca bäü PID l TD = 0,5 TI mỷt khaùc 79 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁƯN I 7.3: Tênh toạn thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu Nhỉ ta â biãút theo tiãu chøn äøn âënh Nyquist âäü dỉû trỉỵ äøn âënh ca hãû thäúng dỉûa theo giạ trë cỉûc âải ca mä dun DTBF ca hãû håí tảo nãn hãû thäúng kên âọ Y X Hãû håí Hãû kên W ( P ) HH + W ( P ) HH Tỉì så âäư ta coï: W ( P ) HK = Biãøu diãùn trãn mỷt phúng phổùc (nhổ hỗnh veợ) BA = OA − OB → Jm → = OA − ( − 1) → → = OA + B(-1,jo) → Maì = OA = W ( P ) HH J → => W ( P ) HK = A ω1 OA OA OA + ω=∞ R = Re W(iω)ΗΗ → BA ω =0 → OA Âàût W ( P ) HK = → =M BA → Khi ω = ⇒ W ( P ) HK = OA → => M = BA Khi ω = ∞ ⇒ W ( P ) HK => M = Khi BA = thỗ W ( P ) H K = hay M = thỗ õổồỡng cong ÂTBF ca hãû håí âi qua ( -1,i0) Tỉïc l hãû thäúng kên nàịm trãn biãn giåïi äøn âënh * Váûy dỉûa vo M ta cọ thãø âạnh giạ âỉåüc vãư âäü dỉû trỉỵ äøn âënh ca hãû thäúng õoù ta phaới cỏửn tỗm nhổợng õióứm maỡ hóỷ thäúng âi qua tha mn giạ trë M no õoù Hay laỡ tỗm quợy tờch nhổợng õióứm maỡ hãû thäúng âi qua vaì OA → BA 80 = M cho trổồùc Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Tổỡ hỗnh veợ ta coù : O A = ⎛ OA ⎞ ⇒⎜ ⎟ ⎝ BA ⎠ = R2 + J2 BA = R2 + J2 = M (1 − R ) + J (1 − R ) + J 2 ⎛ M ⎞ ⎜ ⎜ M −1⎟ ⎟ ⎝ ⎠ M M ⇒ − 2R + R + J = Thãm vãú våïi 2 M −1 M −1 2 ⎛ ⎛ M ⎞ M ⎞ ⎟ +J2 =⎜ Biãún âäøi biãøu thæïc trãn ⇒ ⎜ − R + ⎜ ⎟ ⎜ M −1⎟ ⎟ M −1⎠ ⎝ ỏy laỡ phổồng trỗnh õổồỡng troỡn coù tỏm M nàịm trãn trủc thỉûc cạch gọc toả âäü mäüt Jm M -1 M khoaíng M −1 M v cọ bạn kênh R M = M R Vỏỷy muọỳn hóỷ thọỳng tọỳi ổu thỗ õổồỡng ÂTBF phi tiãúp xục våïi âỉåìng trn trãn 2 Re M 7.3.1-Bi toạn våïi bäü âiãưu chènh P: Våïi bäü âiãưu chènh t lãû P ta cọ: W(P)HH = W(P)ât W(P) BÂC Hay W(P)HH = KP W(P)ât ⇒ W(iω)HH = KP W(iω)ât Ta â biãút KP cng låïn cng täút nhỉng nãúu KP quạ lồùn thỗ TBF hóỷ hồớ seợ bao õióứm (-1, jo ) Hóỷ thọỳng mỏỳt ọứn õởnh Vỏỷy phaới tỗm âiãưu kiãûn KP no âọ l täút nháút , tỉïc l våïi KP cho ÂTBF hãû håí phi tiãúp xục vng trn qu têch trãn Nhỉng viãûc toạn tỗm õióửu kióỷn KP õóứ TBF hóỷ hồớ tióỳp xuùc vng trn qu têch l ráút phỉïc tảp Do âọ âãø âån gin hån thỉûc tãú ta sỉí dủng phẹp biãún âäøi âäưng dảng M M2 Jm -1 r RM Re β W(iω)ât W(iω)HH (Kp=Kp.tæ) Ta tháúy âỉåìng W(iω)ât = W(iω)HH ; (KP = 1) v β = ar sin 81 M TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Ta tháúy vng trn bạn kênh r v vng trn bạn kênh RM âäưng dảng ⇒ r = ⇒ R M = r K P tu tha mn t säú âäưng dang RM K Ptu R M ⇒ K P tu = M = r r M Trỗnh tỉû toạn hãû thäúng 1- Dỉûng ÂTBF ca âäúi tỉåüng W(iω)ât 2- K âỉåìng thàóng tỉì gọc ta âäü håüp våïi pháưn ám trủc thỉûc gọc β = ar sin M 3- Coi KP = luïc âo ÂTBF ca hãû håí l ÂTBF ca âäúi tỉåüng chè khạc âån vë 4- Dỉûng vng trn cọ tám nàịm trãn pháưn ám trủc thỉûc tiãúp tuún âäưng thåìi våïi W(iω)ât v âỉåìng thàóng β bạn kênh ca vng trn ny khạc so våïi vng trn cọ bạn kênh RM âãø cho bạn kênh ny bàịng thỗ W(i)õt phaới nhỏn vồùi KPtổ giaù trở cuớa noù chn tỉì âiãưu kiãûn K P tu R M = M ⇒ K P tu = KP =1 r r M −1 Trong mäüt säú trỉåìng håüp âãø thûn tiãûn toạn ( M = 1,1÷2 ) M Nãúu láúy M = 1,62 ⇒ =1 M −1 V lục âọ β = 38o Váûy M = 1,62 ⇒ K P tu = r 7.3.2- Bi toạn våïi bäü âiãưu chènh I: K Våïi bäü âiãưu chènh I ta cọ: W ( P ) H H = W ( P ) dt I thay P = iω P K I − iπ / ⇒ W ( i ω ) H H = W ( P ) dt e Nãúu KI = thỗ tổỡ W(i)õt ta coù W(i)HH M M 2 r RM Jm -1 Re β W(iω)ât W(i)HH W(i)HH (Kp=Kp.tổ) 82 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Trỗnh tổỷ tờnh toaùn ta coù : 1- Dæûng W(iω)ât 2- Dæûng W(iω)HH våïi KI=1 âãø dæûng õổồỹc veùc tồ naỡy thỗ phaới chia veùc tồ W(i)õt cho ω vaì quay âi gäúc π/2 3- K âỉåìng thàóng tỉì gọc ta âäü cọ β = ar sin M 4- Dỉûng âỉåìng trn cọ tám nàịm trãn pháưn ám trủc thỉûc âäưng thåìi tiãúp tuún våïi âỉåìng thàóng β v W(iω)HH tỉì âọ xạc âënh âỉåüc r M ⇒ K I tu = r M −1 7.3.3- Bi toạn våïi bäü âiãưu chènh PI W ( i ω ) H H = W ( i ω ) dt K P (1 + ) TI i ω ⇒ W ( i ω ) H H = W ( i ω ) dt K P + W ( i ω ) ât K P − iπ / e TI ω Dỉûng W(iω)HH våïi KP =1 v TI l mäüt giạ trë no âọ Cho TI cạc giạ trë khạc ta âỉåüc h âỉåìng cäng ỉïng våïi cạc TI Jm TI2 TI1 KP Re β KP(TI) A W(iω)ât KPtỉ ∆A αmax W(iω)HH Sau âọ dỉûng quan hãû KP = f(TI) K Ta tỗm max= tg P TI TI TItổ Trỗnh tổỷ tờnh toaùn: 1- Dổỷng W(i)õt 2- Dỉûng W(iω)HH våïi Kp = v TI cọ cạc giạ trë khạc âãø dỉûng âỉåüc âàûc ny mäùi vẹc tå W(iω)ât phi cäüng våïi vẹc tå A Maỡ õóứ coù veùc tồ A thỗ mọứi veïc tå W(iω)ât chia cho (TI ω) quay âi mäüt gäúc π/2 theo chiãưu kim âäưng häư 3- K âỉåìng thàóng tỉì gọc ta âäü cọ β = ar sin ổùng vồùi W(i)HH thỗ TI coù M mọỹt giaù trë xạc âënh ta dỉûng cạc vng trn cọ bạn kênh r tiãúp xục våïi âỉåìng thàóng β v W(iω)HH Váûy nãúu ỉïng våïi Tii ri 83 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I M ri M − 4- Theo kãút qu toạn ta dỉûng âỉåìng cong KP (TI) 5- Tỉì âiãưu kiãûn âiãưu chènh täúi ỉu ca hãû thäúng ta biãút âiãøm cọ KP/TI =max s l âiãøm täúi ỉu ⇒ Tỉì gọc ta âäü ta k tiãúp tuún våïi âỉåìng cong KP (tI ) ⇒ toüa âäü biãút âiãøm ⇒ TI.tæ v KP.tỉ ⇒ K Pi = 7.3.4- Bi toạn våïi bäü âiãöu chènh PID : ⎛ ⎞ + TD P ⎟ W(P)HH = W(P)ât W(P)BÂC => W ( P ) HH = W ( P ) dt K P ⎜ + TI P ⎝ ⎠ ⎞ ⎛ + TD i ω ⎟ Thay P = iω ⇒ W ( i ω ) HH = W ( i ω ) dt K P ⎜ + TI i ω ⎠ ⎝ ⇒ W (i ω ) HH = W (i ω ) dt K P + K P W (i ω ) dt − iπ / e − K P W (i ω ) dt T D ω e − iπ / TI ω Cho KP = vaì cho TI , TD nhỉỵng giạ trë khạc => ta coù mọỹt cuỷm õổồỡng cong Trỗnh tổỷ tờnh toaùn : 1- Dỉûng W(iω)ât 2- Dỉûng h âỉåìng cong W(iω)HH KP = ỉïng våïi giạ trë khạc ca TI (xẳc âënh TD ) cạch dỉûng giäúng mủc trãn 3- Tỉì gọc ta âäü våïi âỉåìng thàóng β = ar sin M 4- Dỉûng cạc vng trn tiãúp xục âäưng thåìi cọ âỉåìng thàóng trãn v våïi cạc âỉåìng W(iω)HH ⎧ T Ii M KP TD1 ⇒ K Pi = våïi ⎨ TD ri M − ⎩ TD2 5- Cho TD caïc giaï trë khạc v TD3 lải trãn, theo kãút qu thu âỉåüc TD4 dỉûng âäư thë ỉïngvåïi cạc TD khạc 6- Xaïc âënh thäng sä ú hiãûu chènh täúi TI K ỉu âiãưu kiãûn P l cỉûc âải ỉïng våïi TI TD xạc âënh 84 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 7.4: Phỉång phạp gáưn âụng âãø xạc âënh thäng säú hiãûu chènh täúi ỉu ca hãû thäúng âiãưu chènh vng Thỉåìng ạp dủng cho säú hãû thäúng âån giaín P ; I ; PI Näüi dủng : Coi kháu gáưn âụng ca chụng ta bàịng kháu - Kháu cháûm trãø thưn tụy - Kháu quạn báûc ( Trong khong thåìi gian tåïi T xem chỉa biãún âäøi v sau thồỡi gian T thỗ bióỳn õọứi vồùi tọỳc õọỹ cỉûc âải ) Y Y t τ Y Y t τ t t τ Cọ tỉû cán bàịng τ Khäng cọ tỉû cán bàịng Váûy âäúi våïi âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàịng cọ thãø mä t båíi hm truưn K dt W ( P ) dt = e − P τ T dt P + V âäúi våïi âäúi tỉåüng khäng cọ tỉû cán bàòng K W ( P ) dt = dt e − P τ P 7.4.1- Âäúi våïi hãû thäúng lm viãûc våïi hãû âiãưu chènh I v âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàịng ⇒ W ( P ) HH = Ta coï W(P)HH = W(P)ât W(P)BÂC Thay P = iω ⇒ W (iω ) HH = K dt K e − Pτ I Tdt P + P K dt K e − iωτ I Tdt i ω + iω Ta âæa âải lỉåüng Ω = ω.T - Táưn säú tỉång âäúi ⇒ ω = Ω τ thay vo trãn ta cọ W (iΩ ) H H K τ K I = dt iΩ e − iΩ + iΩ 85 Tdt τ => W(iΩ)HH= W(iΩ)BÂC qæåïc W(iΩ)ÂT qæåïc Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Vỏỷy baỡi toaùn laỡ phaới tỗm giaù trở tọỳi ổu cuớa ( Kât T KI ) ỉïng våïi cạc Tdt τ xạc âënh Ta cng lm tỉång tỉû åí mủc 7.6 sau: Dỉûng âàûc W(iΩ)ÂT quy æåïc vaì cho (Kât T KI ) = ⇒ W(iΩ)HH M M 2 Jm -1 Re r β RM W(iΩ)ât.qỉ W(iΩ)HH W(iΩ)HH (Kât.τ.KI)tỉ Lm tỉång tỉû mủc trỉåïc v suy ( Kât T KI )täúi æu ⇒ KI æïng våïi T âiãøm dt Kât.τ.KI τ Nãúu cho Tdt τ = ( M = 1,62 ) ⇒ ( Kât T KI ) Nãúu cho Tdt τ M = 1,62 = ,513 1,95 nhỉỵng giạ trë khạc Tât τ ⇒ quan hãû 7.4.2- Våïi bäü âiãưu chènh t lãû v âäúi tỉåüng khäng cọ tỉû cán bàòng − Pτ W(P)HH = W(P)ât W(P)BÂC ⇒ W ( P ) HH = W ( P ) dt e W ( P ) BDC Thay P = iω ⇒ W (i ω ) HH = Âàût Ω = ω.T ⇒ ω = W (iω ) HH = ( K dt Ω K dt − iωτ e K P iω Jm τ K P τ ) e − iΩ iΩ W(iΩ)HH = W(iΩ)BÂC qui æåïc W(i)T quy ổồùc Vỏỷy ta phaới tỗm ( Kõt KP T )täúi ỉu Cng lm tỉång tỉû cạc mủc trãn ta cọ: Khi M = 1,62 β = 38° ⇒ r = 1,15 ⇒ ( Kât KP T )tỉ = 0,87 Váûy våïi M xạc âënh ta cọ KP xạc âënh 86 r β W(iΩ)HH Re Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I ,87 K dt τ Vê duû M =1,62 => K P = 7.4.3- Bäü PI v âäúi tỉåüng khäng cọ tỉû cán bàịng W(P)HH = W(P)ât W(P) BÂC ⇒ W ( P ) HH = Thay P = iω ⇒ W ( i ω ) HH = ω = Âàût Ω = ω.T ⇒ ⎛ K dt − P τ ⎞ e K P ⎜1 + ⎟ P TI P ⎠ ⎝ ⎛ T + iω + ⎞ K dt − i ωτ ⎟ e K P ⎜ I ⎜ ⎟ iω T I iω ⎝ ⎠ Ω τ ⎡ e − iΩ ⎢ e − iΩ τ e = ( K K τ ) ⎢ W (iΩ ) HH = K dt K P τ + iΩ dt P TI T iΩ iΩ ⎢ iΩ iΩ I ⎢ τ τ ⎣ Xem W(iΩ)HH = W(iΩ)BÂC qui æåïc W(iΩ)ÂT quy æåïc + iΩ TI − iΩ Dæûng âàûc cuía hãû håí ( Kât KP T) = T Khi I ỉïng våïi mäüt giạ trë xaïc âënh τ W(iΩ)HH = W(iΩ)ât + W ( i Ω ) dt T iΩ I Váûy æïng våïi mäùi TI τ β Re W(iΩ)ât.qỉ ta cọ mäüt giạ trë ( Kât KP T) täúi æu Khi cho M = 1,62 ,55 ⇒ K P tu = K dt τ Titæ = T Jm r τ ⎤ ⎥ e − iΩ ⎥ ⎥ iΩ ⎥ ⎦ W(iΩ)HH Kât.τ.KI t.æu Tât τ t.æu 7.5: Tênh toạn thäng säú hiãûu chènh ca hãû thäúng âiãưu chènh nhiãưu vng Khi dng loải hãû thäúng âiãưu chốnh naỡo õoù maỡ khọng thoớa maợn yóu cỏửu thỗ ta phi sỉí dủng hai phỉång phạp - Phổùc taỷp hoùa quaù trỗnh õióửu chốnh P PI → PID - Phỉïc tảp họa säú vng âiãưu chènh Âäü trãø v quạn låïn ca cạc âäúi tỉåüng hãû thäúng âiãưu chènh mäüt vng l ngun nhán cå bn l gim sỉû tạc âäüng nhanh v õoù giaớm õọỹ chờnh xaùc cuớa quaù trỗnh õióửu chốnh Âãø náng cao âäü chênh xạc âiãưu chènh âiãưu kiãûn nọi trãn cọ thãø dng gii phạp ci tiãún qui lût âiãưu chènh theo hỉåïng phỉïc tảp dáưn qui lût âiãưu chènh Nhỉng cạch lm âọ nhiãưu dáùn âãún khọ khàn phỉïc tảp vãư k thût v cäng tạc hiãûu chènh Ngoi âäü chênh xạc täúi âa ln bë hản chãú åí mäüt giạ trë no âọ phủ thüc vo âäü trãø tuût âäúi ca âäúi tỉåüng õióửu chốnh 87 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Vỗ vỏỷy thổỷc tóỳ ngổồỡi ta thờch dng cạch náng cao cháút lỉåüng âiãưu chènh bàịng viãûc ci tiãún så âäư cáúu trục dỉûa trãn cå såí cạc thiãút bë chãú tảo theo cạc lût âiãưu chènh âån gin Vê dủ : Âãún túc bin Vng quạn Po BÂC B2 Chènh âënh nh êt biãún âäüng Ph ⇒ taïc âäüng nhanh hån Pb nãúu khäng dng bäü âiãưu chènh giỉỵ äøn âënh BÂC B1 Giỉ íäøn âënh ⇒Så âäư ca hãû thäúng vng hỗnh veợ Nhión lióỷu B1 B2 T Yo Y XB W(P)B2 W(P)B1 W(P)ât W(P)âc1 Xâc1 Y1 Så âäö âiãöu chènh táưng Vê dủ : Âiãưu chènh nhiãût âäü ca håi nỉåïc bäü quạ nhiãût D g.än t qn Ph D t g.än BQ N C Bäü vi phán V BÂ C Trung gian N ỉåïc lm m ạt 88 BQ N C2 t qn TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Nọi chung âãø chênh xạc cạc thäng säú âiãưu chènh ca hãû thäúng nhiãưu voỡng thỗ phaới duỡng phổồng phaùp mọ hỗnh hoùa vaỡ bàịng mạy Phỉång phạp gáưn âụng Cå såí : Khi ta ngàõt riãng cạc vng ( vng trỉåïc sau âọ vng ngoi hồûc nngỉåüc lải ) 1- Trỉåìng håüp 1: Gi thiãút quạ trỗnh laỡm vióỷc cuớa hóỷ thọỳng ta coù thóứ ngừt bäü chènh âënh (B2) thåìi gian v lục õoù chố coỡn B1 laỡm vióỷc Trỗnh tổỷ baỡi toaùn : 1- Theo W(P)ât1 ta xaïc âënh thäng säú hiãûu chènh B1 theo cạc phỉång phạp Y toạn hãû mäüt voìng W ( P ) dt = ⇒ W ( i ω ) dt XB 2- Xạc âënh thäng säú hiãûu chènh ca B2 dỉûa vo W(iω) âäúi tỉåüng tâ( bàịng cạch coi ton bäü vng laỡ õọỳi tổồỹng tổồng õổồng ) Vỏỷy phaới tỗm hm truưn W(P) âttâ ⎧ Y = W ( P ) dt X B ⎪ Theo så âäö ta coï: ⎨ ⎪ Y1 = W ( P ) dt X B ⎩ Màût khaïc X B = W ( P ) B1 ( X dc − Y ) Thay Y1 åí trãn vo ta âỉåüc: X ⇒ X B = ⇒Y = W ( P ) B1 X B dc 1 + W ( P ) dt W ( P ) B1 W ( P ) dt W ( P ) B1 + W ( P ) dt W ( P ) B1 ⇒ W ( P ) dttd = = W ( P ) B1 ( X Thay X X B dc − W ( P ) dt X B ) vaỡo phổồng trỗnh trón dc W ( P ) dt W ( P ) B1 Y = X dc 1 + W ( P ) dt W ( P ) B1 Tỉì âáy ta cọ W(iω) âttâ v bàịng phỉång phaùp tờnh toaùn cho hóỷ mọỹt voỡng ta tỗm õổồỹc cạc thäng säú hiãûu chènh ca B2 Xâc Y Xâc1 W(P)âttâ W(P)B2 2- Trỉåìng håüp 2: quạn ca vng âiãưu chènh cọ bäü âiãưu chènh äøn âënh B1 nh hån nhiãưu so våïi quạn ca vng âiãưu chènh cọ bäü âiãưu chènh chènh âënh B2 => Háưu Y1 ≈ Xâc1 Trỉåìng håüp ny ta vng ngoi trổồùc Vỏỷy tỗm W(P) õttõ2 = ? Dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh : Y1 X dc (1) 89 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Y1 = W ( P ) dt X B (2) Y = W ( P ) dt X B (3) Tổỡ phổồng trỗnh (3) => X B Y1 = W ( P ) dt = Y W ( P ) dt thay vaỡo phổồng trỗnh (2) W ( P ) dt Y Y ≈ X dc ⇒ = = W ( P ) dttd X dk W ( P ) dt W ( P ) dt Xâc Y Xâc1 W(P)âttâ2 W(P)B2 1- Dỉûng W(P) âttâ2 => Thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu ca B2 bàịng phỉång phạp thäng thỉåìng giäúng hãû thäúng vng 2- Xạc âënh hm truưn bäü âiãưu chènh tỉång âỉång âäúi våïi B1 => W(P) âttâ1 = ? W(P)ât XB Xâc1 Y W(P)B2 W(P)B1 W(P)ât1 Y1 ÂT tæång âæång Do Y1 ≈ Xâc1 => näúi våïi => Ta coï: W(P) âttâ1 = W(P) ât1 + W(P)ât W(P)B2 3- Dỉûng ÂTBF ca âäúi tỉåüng tỉång âỉång v càn cỉï theo xạc âënh thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu c B1 90 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 7.6 Dỉûng quaù trỗnh quaù õọỹ cuớa hóỷ thọỳng Khi tờnh toaùn mọỹt hóỷ thọỳng tổỷ õọỹng thỗ õỏửu tión ta phaới dổỷa trón chỏỳt lổồỹng quaù trỗnh õióửu chốnh => choỹn âỉåüc bäü âiãưu chènh => ghẹp bäü âiãưu chènh vo õọỳi tổồỹng thỗ quaù trỗnh quaù õọỹ xaớy nhổ thóỳ naỡo ? Vỏỷy ta phaới dổỷng quaù trỗnh quaù âäü âãø kiãøm tra lải cháút lỉåüng Cọ nhiãưu phỉång phaùp õóứ dổỷng quaù trỗnh quaù õọỹ cuớa hóỷ thọỳng, nhổng thổỷc tóỳ ta thổồỡng duỡng phổồng phaùp hỗnh thang Phổồng phaùp hỗnh thang U() 1- Dổỷng õổồỹc TT cuía hãû kên W(iω)HK = U(ω) + i V(ω) 2- Dng cạc âỉåìng thàóng song song trủc honh chia U() thaỡnh caùc hỗnh thang vuọng cho tọứng dióỷn tờch cuớa caùc hỗnh thang naỡy bũng dióỷn tờch nũm U() dổồùi õổồỡng cong A ọỳi vồùi mọỹt hỗnh thang hon ton xạc âënh nãúu biãút (ro; ω1,ỉ = ω o ) ω1 ω B ω G ro ωo ω1 3- xaïc âënh caùc thọng sọỳ hỗnh thang Sọỳ hỗnh thang ổ= o ω1 ro ω1 Trong säø tay ta cho caùc quaù trỗnh quaù õọỹ õọỳi vồùi caùc hỗnh thang õồn ro = 1 =1 cn ỉ = ω o = ÷ 0,9 ω1 ỉ=? t bng ro ωo ω1 91 hỉ TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 4- Càn cỉï vaỡo giaù trở cuớa ổ cuớa tổỡùng hỗnh thang ta tra caùc quaù trỗnh quaù õọỹ cuớa hỗnh thang õồn vë cng cọ ỉ váûy tỉì biãn âäü giao õọỹng vồùi hỗnh thang õồn (hổ) ta tờnh õổồỹc biãn âäü thæûc tãú h = ro hæ Âãø âỉåüc thåìi gian thỉûc => tth = tbng : ω1 5- Dổỷng caùc quaù trỗnh quaù õọỹ hỗnh thang gỏy nón 6- Cọỹng tung õọỹ tỏỳt caớ caùc hỗnh thang => coù quaù trỗnh quaù õọỹ => ta õaợ dổỷng õổồỹc quaù trỗnh quaù õọỹ cuớa hóỷ thọỳng Khi kióứm tra thỗ ta nhỏn bión õọỹ vồùi sọỳ % âäü måí cuía nhiãùu h h2 h t th h3 92 h4 h1 ... 4.3 .1. 1 Phổồng trỗnh vi phỏn : Y = K.X(t) Vờ duû : n2 n1 X Y Y C X B E T- Transtor bạn dáùn X 4.3 .1. 2 Hm quạ âäü : X = 1( t) Y= K 1( t) t Y Κ t 4.3 .1. 3 Hm säú truưn: W (P) = Y = K X jm 4.3 .1. 4... Y = Y1 + Y2 Ta khäng nháút thiãút phi theo di c sọng v m chè nghiãn cỉïu X1 v Y1 l â Y1 B = e iθ = K * (1) X1 Y1 X1 A K* coìn gi l hãû säú khúch âải phỉïc hay hm säú truyóửn phổùc Vỏỷy ta... ∆ x + ∂ f (∆ x )2 ⎥ + ∆ x1 + ∆ x + ⎢ 2! ⎣ ∂ x ∂ x1 ∂x2 ∂ x1 ∂x2 ∂ x1 ⎦ Nãúu xem ∆x1 &∆ x2 laỡ rỏỳt nhoớ thỗ tờch cuớa chuùng coù thóứ boớ qua ∂f ∂f ∆ y ≈ ∆ x + ∆ x ∂ x1 ∂x2 * p dủng vo trỉåìng