Tự dộng hóa quá trình nhiệt

Luận Văn: Tự dộng hóa quá trình nhiệt

5 Xác định các tham số của bộ điều chỉnh bền vững

6 Đánh giá chất lợng điều chỉnh của hệ bền vững bằng cách vẽ đặc tính mềm“

xấu nhất và đặc tính quá độ xấu nhất của hệ thống.”

Phần 1 Phân tích bài toán.

Các đối tợng trong công nghiệp thông chúng không những chịu sự tác động của các yếu tố đầu vào một cách chủ động mà còn chịu ảnh hởng một cách bị động từ những tín hiệu nhiễu từ bên ngoài.

Hình 1.1 Đối tợng chịu ảnh hởng của yếu tố đầu vào và nhiễu.

Dựa vào các số liệu thực nghiệm đáp ứng đầu vào và đầu ra của đối tợng, bằng CASCAD ta sẽ tiến hành nhận dạng đối tợng (Identifying), xấp xỉ chúng thành những đối tợng cơ bản (tự cân bằng hay không có tự cân bằng) Sau đó, trên cơ sở lựa chọn bộ điều chỉnh thích hợp (phi tĩnh hay tĩnh học), tổng hợp bộ điều chỉnh bền vững tối u và bộ khử nhiễu cho hệ thống thoả mãn điều kiện nhất định về độ dự trữ ổn định của hệ thống cũng nh độ tắt dần của đặc tính thời gian.

Sử dụng chơng trình CASCAD, ta có thể mô hình hoá mỗi vòng điều khiển ới dạng sau (Hình 1.2).

d-Hình 1.2 Sơ đồ chuẩn của mô hình hệ điều chỉnh một vòng.

Trong đó :

G-Y: Kênh giá trị đặtL-Y: Kênh nhiễuR: Bộ điều chỉnh

λ

2.2.1 Cấu trúc của đối tợng.

có thể coi V1 là một khâu tỷ lệ với hệ số tỷ lệ chính là hệ số góc của tiếp tuyến với

= 0.73

có dạng tơng tự nh một khâu tích phân quán tính có trễ Giả thiết rằng H là khâu tích phân bậc nhất có quán tính và có trễ thì hàm truyền của nó có dạng:

⋅+⋅= −

Nh vậy đối tợng O sẽ có hàm truyền là:

q1

Hình 2.1 Đặc tính tần số pha của đối tợng theo số liệu thực nghiệm.

Sau khi nhận dạng bằng CASCAD, ta thu đợc bộ tham số của đối tợng là:0.7891

τ ===

R = 0 + 1⋅

Dùng CASCAD, bằng Copy Elements\ High Robust New từ O vào R, ta thu đợc bộ tham số của bộ điều chỉnh R là:

do đó hàm truyền của R là

2.4 Đánh giá chất lợng của hệ thống.

Sau khi đã có bộ điều chỉnh R bền vững thì đặc tính tần số pha của hệ hở sẽ có dạng nh sau (hình 2.3).

Hình 2.3 Đặc tính tần số pha của hệ hở khi đã có R HighRobust.

Theo tiêu chuẩn Nyquist, số giao điểm cắt ngoài và cắt trong của đặc tính tần số pha của hệ hở ổn định với parabol bằng nhau và bằng 0 cho nên hệ kín ổn định.

Khi đó sẽ có đặc tính quá độ theo kênh G-Y (hình 2.4a, 2.4b)

Hình H2.4a Đặc tính quá độ tần số biên độ pha của kênh G-Y.

Hình 2.4b Đặc tính quá độ thời gian của kênh G-Y.

Khi cha tổng hợp đợc bộ khử nhiễu K, đáp ứng ra theo kênh nhiễu L-Y có dạng nh hình 2.5

Hình 2.5 Đặc tính thời gian của kênh nhiễu L-Y khi cha có bộ khử nhiễu

Hình 26 Đặc tính thời gian của kênh nhiễu L- Y khi K đã tối u

Để có đợc bộ khử nhiễu thích hợp thì trớc hết ta đi tối u hoá lại bộ điều chỉnh R theo cả 2 kênh G và L.

0.367, ta thu đợc bộ điều chỉnh R với tham số là:1.9850

Phần 3 Vòng điều khiển nhiệt độ nớc ra.

3.1 Hệ thống điều khiển nhiệt độ.

Hình H3.1 Sơ đồ điều khiển nhiệt độ nớc ra.

3.2 Nhận dạng đối tợng.

3.2.1 Cấu trúc của đối tợng.

của x% Kẻ tiếp tuyến với đờng cong q2 = f(x%), ta tìm đợc hệ số góc là

quán tính bậc hai có trễ thì hàm truyền của nó có dạng:

⋅+⋅⋅+⋅= −

Nh vậy đối tợng O sẽ có hàm truyền là:

3.1 Cho thấy đặc tính tần số pha của H khi cha nhận dạng.

Hình 3.1 Đặc tính tần số pha của đối tợng theo số liệu thực nghiệm.

Sau khi nhận dạng bằng CASCAD, ta thu đợc bộ tham số của đối tợng là:0.4911

τ ===

do đó hàm truyền của đối tợng H sẽ là:

0.98470.4911

==

3.4 Đánh giá chất lợng của hệ thống.

Sau khi đã có bộ điều chỉnh R bền vững thì đặc tính tần số pha của hệ hở sẽ có dạng nh sau (hình H3.3).

Hình 3.3 Đặc tính tần số pha của hệ hở khi đã có R HighRobust.

Theo tiêu chuẩn Nyquist, số giao điểm cắt ngoài và cắt trong của đặc tính tần số pha của hệ hở ổn định với parabol bằng nhau và bằng 0 cho nên hệ kín ổn định.

Khi đó sẽ có đặc tính quá độ theo kênh G-Y (hình 3.4a, 3.4b)

Hình 3.4a Đặc tính quá độ tần số biên độ pha của kênh G-Y.

Hình 3.4b Đặc tính quá độ thời gian của kênh G-Y.

Hình 3.5 Đặc tính thời gian của kênh nhiễu L-Y khi cha có bộ khử nhiễu K.

Để có đợc bộ khử nhiễu thích hợp thì trớc hết ta đi tối u hoá lại bộ điều chỉnh R theo cả 2 kênh G và L.

0.367, ta thu đợc bộ điều chỉnh R với tham số là:

==