Đang tải... (xem toàn văn)
Mục lục: Phần 1: Lý thuyết điều chỉnh tự động phần 2: Các thiết bị điều chỉnh tự động phần 3: Một số hệ thống điều chỉnh đối tượng nhiệt trong thực tế
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 25 CHỈÅNG 3: TÊNH CHÁÚT CA CẠC BÄÜ ÂIÃƯU CHÈNH V CẠCH XÁY DỈÛNG PHỈÅNG TRÇNH ÂÄÜNG HC CA CHỤNG 3.1: Cáúu tảo ca bäü âiãưu chènh : Bäü âiãưu chènh âỉåüc cáúu tảo båíi 3 pháưn tỉí chênh; * Pháưn tỉí âo lỉåìng * Pháưn tỉí âiãưu khiãøn * Pháưn tỉí Cháúp hnh 3.1.1: Pháưn tỉí âo lỉåìng : Dng âo âäü sai lãûch thäng säú âiãưu chènh khi giạ trë qui âënh v chuøn âäøi âãún thnh tên hiãûu ph håüp våïi pháưn tỉí âiãưu khiãøn gäưm pháưn tỉí nhảy cm v bäü chuùn âäøi âo lỉåìng. * Pháưn tỉí nhảy cm : dng âãø nháûn biãút thäng tin vãư thäng säú âiãưu chènh Gäưm cạc loải : * So våïi trong âo lỉåìng bäü pháûn nhảy cm trong âiãưu chènh : - Bng âo hẻp hån - Cäng sút låïn hån ÄÚng búc âängxxxtExxMng lỉåün sọngMng phàóngCàûp nhiãûtÄÚng lỉåün sọngPhao âo mỉïc TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 26* Bäü chuøn âäøi âo lỉåìng : Cạc dảng : - Âàûc tênh tinh (phủ thüc cáúu tảo) - Âàûc tênh âäüng (lm viãûc) 3.1.2: Pháưn tỉí âiãưu khiãøn: Nhiãûm vủ : - Khúch âải tiãúp âäü sai lãûch tỉì phn tỉí âo lỉåìng - Hçnh thnh thût toạn âiãưu chènh - Âiãưu khiãøn pháưn tỉí cháúp hnh Pháưn tỉí chênh l bäü khúch âải sau âọ l cạc mảch liãn hãû nghëch ( âãø thnh láûp thût toạn ) + Bäü khúch âải : - âiãûn tỉí - khúch âải tỉì - thy lỉûc - bạn dáùn - khê nẹn + Mảch liãn hãû nghëch : - Cå khê - âiãûn - thy lỉûc Cọ thãø dảng : bao cå cáúu cháúp hnh hồûc khäng bao cå cáúu cháúp hnh nhỉng lục no nọ cng bao bäü khúch âải. Kiãøu sàõt âäüng Kiãøu äúng phun táúm chàõnxZZ12xxe1e2uKiãøu cm ỉïngBiãún tråí Biãún ạp sai âäüng2pp2xMLHN TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 273.1.3: Pháưn tỉí cháúp hnh: Nhiãûm vủ : chuøn âäøi tên hiãûu tỉì pháưn tỉí âiãưu khiãøn thnh sỉû chuøn dëch ca cå quan cháúp hnh Dỉûa trãn cå såí sỉí dủng nàng lỉåüng phủ m chia ra cạc loải ; - âiãûn - khê nẹn - thy lỉûc Chia theo täúc âäü ca nọ thç ta cọ cạc loải: - Cọ täúc âäü khäng âäøi ( âäüng cå âiãûn ) - Cọ täúc âäü thay âäøi ( thy lỉûc v khê nẹn ) 3.2: Phán loải cạc bäü âiãưu chènh: 3.2.1: Theo qui lût âiãưu chènh (thûn toạn âiãưu chènh ) Nhiãûm vủ ca hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng (BÂC) l giỉỵ äøn âënh mäüt âải lỉåüng âiãưu chènh (ÂLÂC) no âọ bàòng cạch tạc âäüng lãn âäúi tỉåüng âiãưu chènh (ÂTÂC) thäng qua cå quan âiãưu chènh (CCÂC) . Khi xút hiãûn mäüt sai lãûch ca ÂLÂC khi giạ trë âënh trỉåïc (âënh trë) thç BÂC s tạc âäüng lãn ÂTÂC theo hỉåïng âỉa âải lỉåüng âiãưu chènh tråí vãư giạ trë ban âáưu (bàòng âënh trë). Tạc âäüng âiãưu chènh ny cọ thãø mang tênh qui lût âënh trỉåïc, trong cäng nghiãûp âãø âảt cháút lỉåüng âiãưu chènh cao, âäúi våïi mäøi âải lỉåüng âiãưu chènh ngỉåìi ta phi xạc âënh cho BÂC mäüt qui lût âiãưu chènh thêch håüp. Váûy qui lût âiãưu chènh : l mäúi quan hãû toạn hc giỉỵa sỉû chuøn dëch tỉång âäúi ca cå quan âiãưu chènh v sỉû sai lãûch tỉång âäúi ca thäng säú âiãưu chènh, hay nọi cạch khạc l mäúi quan hãû giỉỵa sỉû thay âäøi tên hiãûu ra v sỉû thay âäøi tên hiãûu vo cho trỉåïc ϕ → µ ⇒ qui lût l quan hãû µ = f (ϕ) 3.2.1.1 Loải qui lût âiãưu chènh tuún tênh : 3.2.1.1.1 Qui lût âiãưu chènh t lãû (qui lût âiãưu chènh P) µ = - KP . ϕ ( cọ xu hỉåïng dáûp tàõt sai lãûch ) KP - hãû säú t lãû ca bäü âiãưu chènh P ttϕµϕOO−Κ ϕp Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I 283.2.1.1.2 Qui luỏỷt õióửu chốnh tờch phỏn ( Qui luỏỷt õióửu chốnh I ): )(. tKdtdIà= KI - hóỷ sọỳ tyớ lóỷ tọỳc õọỹ chuyóứn dởch cuớa cồ quan õióửu chốnh tyớ lóỷ vồùi thọng sọỳ õióửu chốnh =àKdtI. ọỹ chuyóứn dởch cuớa cồ quan õióửu chốnh tyớ lóỷ vồùi tờch phỏn õọỹ sai lóỷch cuớa thọng sọỳ õióửu chốnh 3.2.1.1.3 Qui luỏỷt õióửu chốnh tyớ lóỷ - tờch phỏn (Qui luỏỷt õióửu chốnh P - I ) Quan hóỷ : = dtKKP.1à +=dtKKKPIPà Kyù hióỷu : KKTPII=laỡ thồỡi gian tờch phỏn = +àKTdtPI1. 3.2.1.1.4 Qui luỏỷt õióửu chốnh Tyớ lóỷ - Tp -Vi phỏn (Qui luỏỷt õióửu chốnh P I D) à= + +KTdt TddtPID1. KP - Hóỷ sọỳ tyớ lóỷ TI - Thồỡi gian tờch phỏn TD - thồỡi gian vi phỏn ttàO. OpttàO.ttàO. TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 29 3.2.1.1.5- Qui lût âiãưu chènh t lãû - vi phán (Qui lût âiãưu chènh PD ) µϕϕ=− +⎛⎝⎜⎞⎠⎟KTddtPD * Cạc thg säú m ta cọ thãø tạc âäüng lãn bäü âiãưu chènh âỉåüc gi l cạc thäng säú hiãûu chènh ca bäü âiãưu chènh âọ l : KP ; KI ; TI ; TD 3.2.1.2 Qui lût âiãưu chènh phi tuún : Thỉåìng cọ hai dảng - Bäü âiãưu chènh nhiãưu vë trê ( thäng thỉåìng 2 - 3 vë trê l phäø biãún ) 3.2.2. Theo nàng lỉåüng âỉåüc sỉí dủng 3.2.2.1 Bäü âiãưu chènh tạc âäüng trỉûc tiãúp : L bäü âiãưu chènh m âãø chuøn dëch cå quan âiãưu chènh sỉí dủng trỉûc tiãúp nàng lỉåüng do pháưn tỉí âo lỉåìng sinh ra m khäng cáưn nàng lỉåüng khạc 3.2.2.2 Bäü âiãưu chènh giạn tiãúp : Âãø chuøn dëch cå quan âiãưu chènh ta dng nàng lỉåüng bãn ngoi - âiãûn - khê nẹn - thy lỉûc ttµϕϕOΚ ϕOpµϕϕµϕµϕµÂàûc tênh l tỉåíng Âàûc tênh thỉûc tãúÂàûc tênh thỉûc tã 3 vë trêú Âàûc tênh BÂC cå cáúu cháúp hnh khäng âäøiddt TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 303.2.2.3. Phán loải càn cỉï vo mäúi âàûc trỉng liãn hãû giỉỵa cạc pháưn tỉí ca bäü âiãưu chènh + Bäü âiãưu chènh tạc âäüng liãn tủc : cạc thäng tin âỉåüc truưn liãn tủc giỉỵa cạc pháưn tỉí + Bäü âiãưu chènh tạc âäüng giạn âoản : 0 : 1 3.2.2.4 Càn cỉï vo quạ trçnh âiãưu chènh hồûc thäng säú cáưn âiãưu chènh + Bäü âiãưu chènh quạ trçnh chạy, sáúy + Bäü âiãưu chènh ạp sút, nhiãût âäü, lỉu lỉåüng 3.3: Cạch xáy dỉûng phỉång trçnh âäüng hc ca cạc pháưn tỉí ca bäü âiãưu chènh Vê dủ: lmQv, PvQr, PrFBäü gim cháúnabPPARTab∆Xγfp∆HHo ∆H - Sỉû biãún thiãn ca thäng säú âiãưu chènh ( gi sỉí mỉïc nỉåïc gim ) ∆X - Sỉû biãún thiãn ca ta âäü ca phao v cọ diãûn têch fp tϕtϕKiãøu rå le Kiãøu xungml TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 31Phán têch cạc lỉûc tạc dủng lãn hãû thäúng - khi táúm chàõn chuøn dëch ⇒ cọ lỉûc ma sạt khä T - trong lỉûc ca phao P - lỉûc ma sạt T gáy ra tải phao Tab - lỉûc ma sạt lng do dáưu trong xi lanh bë gim cháõn R - lỉûc âáíy Asimẹt tạc dủng lãn phao PA * Lỉûc ma sạt Tab cọ dáúu phủ thüc vo hỉåïng chuøn âäüng (Cng dáúu X’) Hay cọ thãø viãút Tabsign ( X’) * Lỉûc gim cháún R t lãû våïi täúc âäü chuøn âäüng ( t lãû våïi X’) Hay R = K. X’ * Lỉûc âáøy Asimẹt PA = fP. γ .h ( h - pháưn ngáûûp ca phao trong nỉåïc) Váûy phỉång trçnh chuùn âäüng ca phao: )'('.''. XsignbaTXKPPXgPA−−−= (1) åí trảng thại ténh ta cọ: 0 = P - PA0 ⇒ P = PA0 (2) Láúy (1) - (2) ta cọ: ⇒ )'('.)(''.0XsignbaTXKPPXgPAA−−−= (3) Do X’ = dXdt = dX Xdt(max)− = dXdt()∆ = ∆X’ nãn ta cọ )'('.)''.( XsignbaTXKPXgPA∆−∆−∆=∆ Trong âọ ∆PA = fP . γ . (∆H - ∆X ) âäü biãún thiãn lỉûc Asimẹt )'( ')''.( XsignbaTHfXfXKXgPPP∆−=∆−∆+∆+∆γγ Âáy l phỉång trçnh ca phán tỉí âo lỉåìng viãút dỉåïi dảng säú gia Báy giåì ta chuøn vãư dảng khäng thỉï ngun Chia c 2 vãú cho γ. fP . Ho v nhán räưi chia mäüt lỉåüng Xm ⇒ omomoPoPHHXXHXXmXHfXmKXmXHfgXmP ∆−⎟⎟⎠⎞⎜⎜⎝⎛∆+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∆+⎟⎠⎞⎜⎝⎛∆/'' .γγ ' 1.⎟⎠⎞⎜⎝⎛∆−=XmXsignHfbaTooγ TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 32Âàût : * PXmgfHTPoP . .γ=2 - hàòng säú thåìi gian âàûc trỉng cho quạ tênh ca phao phủ thüc khäúi lỉåüng ca phao * KXmfHTPoC .γ= - hàòng säú thåìi gian âàûc trỉng cho ma sạt lng (hàòng säú thåìi gian cm dëch) * XmHoDL=δ - âäü khäng âäưng âãưu ca phán tỉí âo lỉåìng * TabfHPoγε = - âäü khäng nhảy ca bäü âiãưu chènh * ∆ΗHo=ϕ - l sỉû thay âäøi tỉång âäúi ca thäng säú âiãưu chènh * ζ=∆XmX - ta âäü pháưn tỉí âo lỉåìng (zeta) )'( '.''.2ζεϕζδζζsignTTDLCP−=−++ (6) ( 6) l phỉång trçnh âäüng ca phán tỉí âo lỉåìng viãút dỉåïi dảng khäng cọ thỉï ngun - Trong nhiãưu trỉåìng håüp b qua ε = 0 TP2 ξ’’ + TC . ξ’ + δÂL ξ = ϕ (7) - B qua trng lỉåüng phao TC . ξ’ + δÂL ξ = ϕ (8) - B qua lỉûc ma sạt δÂL ξ = ϕ (9) Âáy l phỉång trçnh âäüng ca phán tỉí âo lỉåìng l tỉåíng Phỉång trçnh cạnh tay ân ∆ ∆XXmm=max m µ=∆maxmm = > µζ= Phỉång trçnh âäüng ca pháưn tỉí âiãưu khiãøn . - âiãûn tỉí - khúch âải tỉì - thy lỉûc - bạn dáùn - khê nẹn + Mảch liãn hãû nghëch : - Cå khê - âiãûn -. loải ; - âiãûn - khê nẹn - thy lỉûc Chia theo täúc âäü ca nọ thç ta cọ cạc loải: - Cọ täúc âäü khäng âäøi ( âäüng cå âiãûn ) - Cọ täúc