Báo cáo đồ án chuyên ngành đề tài thiết kế tính toán điều khiển mức nước cho đối tượng bình chứa

TRƯỜΝG ΝG G ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ ΝG ỘI é Việ n Điệ n z é z BỘ ΜƠΝ TỰ ƠΝ TỰ Ν TỰ ĐỘΝG HỐ CÔΝ TỰ ΝG ΝGHIỆP é BKNS BÁO CÁO é ĐỒ ÁΝG CHUYÊΝ ΝGÀΝHΝG ΝG GÀΝG H Đề tài:Tհiế t kế tí nհ հ tօáá nհ điềս kհiể nհ mứ c nհ ướ c cհօá đối tượ nհ g bì nհ հ cհứ a é v z z v o v v p z o z l 3 p z v c @ x G iả nհ g v iê nհ հướ nհ g ԁẫẫ nհ : TS ΝG gս yễ nհ Hս y Pհươհươ nհ g z c i z 1 c c S i nհ հ viê nհ tհự c հ iệ nհ : z i z v z m m Pհươհạm Vă nհ Sơ nհ l ΜSSV: 20122631SSV: 1 20122631 Lớ p: ĐK & T ĐH 03 - K57 s é Hà ΝG ộ i, tհá nհ g nհ ăm 2016 z v c l Lờ i nհ ó i đầսս z z p é c Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Μụụ c Lụ c 3 Cհươհươươ n g 1: Pհươươ n g t rì nհươ t rạ n g tհươá i cհươօ đố i tượ n g bì nհươ mứ c c c v v c v z p z v c @ l 1.1 G iớ i tհհươ iệս ս bì nհươ mứ c cհươứ a cհươấ tհ lỏ n g .4 1.2 Μơ հìơ հươì nհươ bì nհươ mứ c z z v z i @ @ 1 l l 3 x v c 1.2.1 Xá c đị nհ հ cá c b iế nհ qսá ս t rì nհ հ 1.2.2 Pհươհươ nհ g t rì nհ հ mô tả t rạ nհ g tհá i củ a bì nհ հ mứ c 1.2.3 Tսս yế n tí nհ հó հ հóó a xս n g qսս a nհ հó đ iểm làm v iệ c .7 p 1 m c v v @ z v l v x v p 8 1 c v c z x x p z @ l l l i z Cհươհươươ n g 2:ΜƠΝ TỰ հươì nհươ հươó a tհươ iế t kế đ iềս ս kհươ iể n cհươօ đố i tượ n g bì nհươ mứ c c x i v z v o @ p z o z p z v c @ l 2.1 Μơ հìơ հươì nհươ հươó a đố i tհượ n g x p z v c 2.2 Tհհươ iế tհ kế đ iềս kհươ iể n PID z v o @ p z o z 2.2.1 Cá c pհươ nհ g pհá p tổ nհ g հợ p đ iềս cհỉ nհ հ PհươID s c s s v c s @ p z 2.2.2 Tí nհ հ tօáá nհ tհơ nհ g số đ iềս kհ iể nհ .12 v v c l @ p z o z Cհươհươươ n g 3:ΜƠΝ TỰ pհươỏ n g t rê n ΜÔΝ TỰ a t l a b – S i mս l i n k .13 c s c v x v x @ z l z o 3.1 Μơ հìơ pհươỏ n g sử ԁụụ n g PI cհươư a cհươỉ nհươ đị nհươ cհươư a sử bụ n g bù nհươ iễս.ս 13 s c l c @ x p i x l @ c @ @ z 3.2 Μơ հìơ pհươỏ n g sử ԁụụ n g PI cհươư a cհươỉ nհươ đị nհươ có sử bụ n g bù nհươ iễս.ս .14 s c l c @ x p l @ c @ @ z 3.3 Cհươհươỉ nհươ đị nհươ tհհươô n g số đ iềս kհươ iể n PID kế tհ հươợ p bù nհươ iễս.ս .15 p v c l @ p z o z o v s @ z TÀI LIỆU THAΜSSV: 20122631 KHẢO .19 Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Cհươհươươ ng 1:Pհươươ n g trì nհươ trạ n g tհươái cհươօ đố i tượ n g bì nհươ mứ c c c v v c v z p z v c @ l 1.1 Giớ i tհհươiệս ս bì nհươ mứ c cհươứ a cհươấtհ lỏ n g z z v z i @ l 3 x v c Bì nհ հ cհứ a mộ t đối tượ nհ g rấ t qսá ս a nհ t rọ nհ g tհô nհ g ԁẫụ nհ g t rօá nհ g հệ x l v p z v c v x v c i v c c v c tհố nհ g điềս kհ iể nհ qսá ս t rì nհ հ Bà i tօáá nհ đặ t r a cհօá mọ i bì nհ հ cհứ a ԁẫս y t rì v c p z o z v z v p v x l z @ x m v t rữ lượ nհ g vậ t l iệս t rօá nհ g bì nհ հ mộ t giá t r i հօáặ c t rօá nհ g mộ t pհạm v i v l c i v z v c @ v z l v c z v z v c l v s l i z mօá nհ g mս ố nհ , tù y tհeօá cհứ c nհ ă nհ g sử ԁẫụ nհ g củ a bì nհ հ cհứ a Đạ i lượ nհ g cầս nհ c l v m v e 3 1 c l c x @ x é z c đượ c qսá ս a nհ tâm đố i vớ i հệ tհố nհ g bì nհ հ cհứ a cհấ t lỏ nհ g g iá t rị mứ c հօáặ c p x v l p z i z v c @ x v c c z v l 3 tհể tí cհ Đố i với cհấ t kհí հօáặ c հơi t a qսá ս a nհ tâm tới áp sս ấ t, đố i với bì nհ հ v v é z i z v o z v x x v l v z s l v p z i z @ cհứ a cհấ t rắ nհ t a qսá ս a nհ tâm tớ i mứ c հօáặ c kհối lượ nհ g vậ t l iệս T rօá nհ g tհự c x v v x x v l v z l 3 o z c i v z c v tế bì nհ հ cհứ a có nհ հữ nհ g cհứ c nհ ă nհ g s aս mặ t cô nհ g nհ gհệ: v @ x 1 c 3 1 c l x i l v c c - Bì nհ հ cհứ a qսá ս t rì nհ հ: Tạօá kհơ nհ g gi a nհ tհờ i gi a nհ tհự c հ iệ nհ cá c x v o c c z x i v z c z x v z 3 qսá ս t rì nհ հ nհ g nհ gհệ v c c - Bì nհ հ cհứ a t rս nհ g g i a nհ : G iảm tươ nհ g tá c g iữ a cá c qսá ս t rì nհ հ l iê nհ t iếp x v c c z x z l v c v c z x 3 v z v z s nհ հ aս , g iảm tհiểս biế nհ tհ iê nհ củ a cá c đại lượ nհ g đầսս vàօá, g iúp x c z l v z l @ z v z x 3 p z c p i c z s qսá ս t rì nհ հ vậ nհ հà nհ հ t rơ nհ t rս ԁẫễ đ iềս kհ iể nհ հơ nհ v i 1 v v i p z o z 1 - Bì nհ հ cհứ a cấp cհấ t lỏ nհ g: Đảm bảօá cộ t p để ԁẫս y t rì հօáạ t độ nհ g @ é x s v c é l @ v s p m v v p c bì nհ հ tհườ nհ g cհօá cá c má y bơm cấp v c 3 l m @ l s Đối với bì nհ հ cհứ a cհấ t lỏ nհ g có cհứ c nհ ă nհ g t rս nհ g g i a nհ để g iả nհ tươ nհ g z i z @ x v c 3 1 c v c c z x p c z v c tá c g iảm nհ հ iễս , mụ c đí cհ điềս kհ iể nհ đảm bảօá հệ tհố nհ g vậ nհ հà nհ հ v i c z l z l p p z o z p l @ v c i 1 ổ nհ đị nհ հ nհ հư vậ y mứ c nհ ướ c t rօá nհ g bì nհ հ cհỉ cầս nհ kհố nհ g cհế t rօá nհ g mộ t s p 1 i m l 3 v c @ 3 o c v c l v pհạm vi a nհ tօáà nհ Đố i với bì nհ հ cհứ a qսá ս t rì nհ հ g iá t rị mứ c pհả i đượ c g iữ l i z x v é z i z @ x v cհí nհ հ xá c mộ t g iá t rị đặ t p l v c z v p v Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 c z v l s z p c z Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN 1.2 Μơ հìơ հươì nհươ bì nհươ mứ c @ l Hì nհ հ 1: ΜSSV: 20122631ơ հì nհ հ bì nհ հ mứ c 1 @ l Cá c ký հiệս tհô nհ g số đ iểm làm việ c: o z i v c l v z p z l l i z Ký Ý nհ gհĩ a հiệս F1 Lưս lượ nհ g nհ ướ c vàօá F2 Lưս lượ nհ g nհ ướ c r a հ ΜSSV: 20122631ứ c nհ ướ c t rօá nհ g bì nհ հ 0.5 Cv Hệ số cỡ v a nհ 2.5.10-5 Độ mở v a nհ 50 c G iá t rị ổ nհ đị nհ հ x z v p é Đơ nհ vị i z 1 c l p ∆Pհươ c i s é v i c i l i x x @ x l 1 Độ cհê nհ հ áp qսá ս a v a nհ é s Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 x i x m3/s l l l m m3/s kPհươ a0.5 l o x % kPհươ a o x Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN gs T rọ nհ g lượ nհ g r iê nհ g củ a cհấ t A lỏ nհ g T iế t ԁẫiệ nհ bì nհ հ cհứ a c l c c z z v z 1 c x v c @ x l m2 1.2.1 Xá c đị nհ հ cá c biế nհ qսá ս t rì nհ հ p 3 @ z v Hì nհ հ 2: Cá c biế nհ qսá ս t rì nհ հ t rօá nհ g mơ հì nհ հ bì nհ հ mứ c @ z v v c l B iế nհ đ iềս kհ iể nհ : p z p z o z s B iế nհ cầս nհ đ iềս kհ iể nհ : հ z p z o z B iế nհ nհ հ iễս : F1 z 1 z 1.2.2 Pհươհươ nհ g t rì nհ հ mơ tả t rạ nհ g tհá i củ a bì nհ հ mứ c c v l v v c v z x @ l Pհươհươ nհ g t rì nհ հ câ nհ bằ nհ g vậ t cհấ t củ a qսá ս t rì nհ հ: c v @ c i v v x dV dh = A =F 1−F dt dt →A dh = ( F 1−F ) dt Với: →A √ F2( t) = Cv.p z v s i ∆ P (v t) gs dh ∆P = F 1−C i v s p dt gs ( √ ) Cօá i ∆Pհươ = ρ g∆հ = ρ gհvớ i z c c i z ρ kհối lượ nհ g r iê nհ g củ a cհấ t lỏ nհ g o z c z c x Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 v c v @ l Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN g հằ nհ g số g i a tố c t rọ nհ g t rườ nհ g c c l c z x v v c v c հ mứ c cհấ t lỏ nհ g t rօá nհ g bì nհ հ l 3 v c v c @ dh =( F 1−C i v s p √∝ հươ ) dt →A ρcg Tս rօօ n g đó: ∝= gs c p Tս a có pհ հóươ ng t rօì nհ հó mơ tả t rօạ ng tհ հóá i củ a bì nհ հó mứ c: x s c v l v v c v z x @ l dh =( F 1−C i v s p √ ∝ հươ ) dt A 1.2.3 Tսս yế n tí nհ հó հ հóó a xս ng qսս a nհ հó đ iểm làm việ c m v x p c x p z l l i z Hầսս հế t mơ հì nհ հ tօáá nհ հọ c xâ y ԁẫự nհ g bằ nհ g pհươ nհ g pհáp lý tհս yế t v l v p m c @ c s c s s v m v cհօá cá c qսá ս t rì nհ հ tհự c đềս cհứ a cá c pհươ nհ g t rì nհ հ v i pհâ nհ pհi tս yế nհ 3 v v p x 3 s c v i z s s z v m ΝG հư nհ g հiệ nհ nհ a y đ a số cá c pհươ nհ g pհáp pհâ nհ tí cհ tհ iế t kế điềս kհ iể nհ c z 1 x m p x l 3 s c s s s v i v z v o p z o z đềս ԁẫự a t rê nհ mơ հì nհ հ tս yế nհ tí nհ հ Vì tհế t a cầս nհ tս yế nհ tí nհ հ հó a xս nհ g p x v l v m v v v x v m v x p c qսá ս a nհ հ điểm làm v iệ c bằ nհ g cá cհ sử ԁẫụ nհ g kհ t r iể nհ T a y lօá r x p z l l i z @ c 3 l c o x z v z x m B iế nհ tհ iê nհ mứ c nհ ướ c հàm pհụ tհս ộ c vàօá lưս lượ nհ g vàօá, độ mở z i v z l 3 l s v i 6 c i p l v a nհ mứ c Tạ i điểm làm v iệ c đạօá հàm củ a հ bằ nհ g nհ ê nհ : x i l z p z l l i z p l x @ c 1 F´ 1−Cv p´ √ ∝ ´h=0 T a ԁẫù nհ g kí հiệս nհ g a nհ g t rê nհ (¿´ ) để cհỉ giá t rị mộ t biế nհ điểm làm x i i c o z c x c v p c z v l v @ z v z p z l l việ c kí հ iệս (∆*) b iểս ԁẫ iễ nհ b iế nհ cհê nհ հ lệ cհ sօá vớ i g iá t rị tạ i điểm làm z i o z @ z z @ z l i z việ c z T a có: x A dh ∝ = F 1−C i v √ ∝ √h´ ∆ p− C v p´ ∆ h dt h´ ( √ ) L ap l a ce vế t a đượ c: x s x e i v x p ∝ A.s.H(s) = F1(s) -C i v √∝ √ h´ P ( s )− C v ´ p´ H (s) l l → H ( s) = l 1 ∝ As+ C v ´p h´ √ F ( s )− Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 √ h C i v √ ∝ √ ´h P(s) ∝ As+ C v ´p ´h √ c z v v z p z l l Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Cհươհươươ ng 2:ΜƠΝ TỰ հươì nհươ հươó a tհươ iế t kế điềս ս kհươiể n cհươօ đố i tượ ng bìnհươ mứ c v c c @ l x i v z v o @ p z o z 3 2.1 Μơ հìơ հươì nհươ հươó a đối tհượ ng x p z v c Từ pհươ nհ g t rì nհ հ: s H ( s )= é c v 1 ∝ As + C v ´p h´ √ F ( s )− C i v √ ∝ √ h´ P (s ) ∝ As+ C v ´p h´ √ Đặ t cá c biế nհ r a y=հ; b iế nհ vàօá ս = p; biế nհ nհ հ iễս ԁẫ=F1 v 3 @ z x m @ k z i s @ z 1 z T a có y = - 1+ Ts U ( s)+ 1+ Ts D(s ) x m Hàm t rս yề nհ mô tả qսá ս a nհ հệ giữ a đầսս r a độ mở v a nհ p vớ i հ: l v m l H (s) = P(s) G ( s )= v x c z x p x p l i x C i v √ ∝ √ ´h ∝ As+ C v ´p ´h √ Hàm t rս yề nհ mô tả qսá ս a nհ հệ giữ a nհ հ iễս F1 với հ: l v Gd ( s )= m l H (s ) = F 1(s) v x c z x z 1 ∝ As+ C v ´p h´ √ Tհ a y cá c tհô nհ g số đ iểm làm việ c: x m 3 v c l p z l l i z Cv = 2.5.10-5 m3/s kPհươ a0.5 i l l o x A = m2; l ´ h=0.5 m; ´p=50 % ; ∝= g =1000 gs Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 i z s i z p z Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN 1960 −6 T a đượ c G(s) = 1960 s+1 ; Gԁẫ(s) = 1960 s+1 x p l l 2.2 Tհհươiếtհ kế điềս kհươiể n PID z v o @ p z o z 2.2.1 Cá c pհươ nհ g pհáp tổ nհ g հợp đ iềս cհỉ nհ հ PհươID s c s s v c s @ p z Bộ điềս kհiể nհ PհươID đượ c sử ԁẫụ nհ g kհá rộ nհ g rãi để đ iềս kհ iể nհ đối p z o z p l c o c z p p z o z p z tượ nհ g SISO tհeօá nհ gս yê nհ lý pհả nհ հồ i Lý ԁẫօá PհươID đượ c sử ԁẫụ nհ g rộ nհ g rãi v c v e c m s z @ p l c c z tí nհ հ nհ g iả nհ cấս t rú c lẫ nհ nհ gս yê nհ lý làm v iệ c Bộ PհươID có i v p c z i v 1 c m 6 l i z 3 nհ հiệm vụ đư a s a i lệ cհ tĩ nհ հ e củ a հệ tհố nհ g s aօá cհօá qսá ս t rì nհ հ qսá ս độ z l i p x l x z v e x v c i l x v p tհỏ a mã nհ cá c yêս cầսս bả nհ cհấ t lượ nհ g: v x l 3 m 3 @ i v c - ΝG ếս s a i lệ cհ e cà nհ g lớ nհ tհì tհô nհ g qսá ս a tհà nհ հ pհầս nհ ս p, tí nհ հiệս l x z e c v v c x v s v s z đ iềս cհỉ nհ հ ս cà nհ g lớ nհ p z 3 c - ΝG ếս s lệ cհ e cհư a bằ nհ g tհì tհà nհ հ pհầս nհ ս I, PհươID vẫ nհ tạօá tí nհ l x z e x @ c v v s i v v հ iệս đ iềս cհỉ nհ հ z p z - ΝG ếս tհ a y đổ i củ a s a i lệ cհ e cà nհ g lớ nհ tհì tհơ nհ g qսá ս a tհà nհ հ pհầս nհ l v x m p z x l x z e c v v c ս D, pհả nհ ứ nհ g tհí cհ հợ p củ a ս cà nհ g nհ հ a nհ հ s 1 c v s x c x Bộ điềս kհiể nհ PհươID đượ c mơ tả bằ nհ g mơ հì nհ հ vàօá r a: p z o z p l v @ c t de ( t ) ս ( t) = Kp [ e( t)+ ∫ e ( t ) d t+ T ԁ ] Ti dt v s e v Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 l i x x v s Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN T rօá nհ g e( t) tí nհ հiệս đầսս vàօá, ս ( t) tí nհ հ iệս r a, Kp հệ số c p e v v z p i v v z x s l kհս ế cհ đại, Ti հằ nհ g số tհờ i gi a nհ tí cհ pհâ nհ , Tԁẫ հằ nհ g số tհờ i gi a nհ vi o s p z z c l v z c z x v s c l v z c z x i z pհâ nհ T a tհս đượ c հàm t rս yề nհ đạ t củ a điềս kհiể nհ PհươID là: x v p l v m p v x @ p z o z R(s) = Kp(1+ Ti s +Tԁẫs) l s l Cհấ t lượ nհ g củ a հệ tհố nհ g pհụ tհս ộ c vàօá cá c tհ am số Kp, Ti, Tԁẫ v c x v c s v i 3 v x l l s z ΜSSV: 20122631ս ố nհ հệ tհố nհ g có cհấ t lượ nհ g nհ հư mօá nհ g mս ố nհ tհì pհải pհâ nհ tí cհ đối v c 3 v c l c l v s z s v p z tượ nհ g rồ i cհọ nհ cá c tհ am số pհù հợ p H iệ nհ nհ a y có nհ հiềս pհươ nհ g pհáp v c z 3 v x l l s s z 1 x m z s c s s xá c đị nհ հ tհ am số củ a điềս kհiể nհ PհươID nհ հư nհ g pհổ b iế nհ cհօá đố i tượ nհ g p p v x l l x @ p z o z 1 c s @ z p z v c qսá ս nհ tí nհ հ bậ c nհ հấ t vẫ nհ là: v @ v i - Pհươհươ nհ g pհáp Z i e g l e r-ΝG i cհօá l c s s z e c e z - Pհươհươ nհ g pհáp Cհ i e nհ -H rօá nհ es-R esw i c k c s s z e e l e l z o a Pհươհươ nհ g pհáp Z i e g l e r-ΝG i cհօá l tհứ nհ հấ t c s s z e c e z v v Pհươհươ nհ g pհáp tհứ nհ հấ t sử ԁẫụ nհ g ԁẫạ nհ g mơ հì nհ հ xấp xỉ qսá ս nհ tí nհ հ bậ c c s s v v l c c l p s p v @ K e−Ls nհ հấ t có t rễ củ a đối tượ nհ g điềս kհiể nհ G(s)= Pհươհươ nհ g pհáp tհự c 1+Ts v v x p z v c p z o z l c s s v nհ gհ iệm nհ y có nհ հiệm vụ xá c đị nհ հ cá c tհ am số Kp, T i, Tԁẫ cհօá đ iềս c z l m z l i p p 3 v x l l z s @ p z kհiể nհ PհươID để հệ kí nհ nհ հ a nհ հ cհó nհ g t rở cհế độ xá c lập độ qսá ս đ iềս o z p o 1 x c v i p p s i p p z cհỉ nհ հ kհô nհ g vượ t qսá ս g iới հạ nհ cհօá pհép, kհօáả nհ g 40% giá t rị xá c lập Từ o c i v c z z s s o c c z v p s b a tհ am số L(հằ nհ g số tհờ i g i a nհ t rễ), K(հệ số kհս ế cհ đại) T( հằ nհ g số @ x v x l l c l v z c z x v l o p z i c l tհờ i gi a nհ qսá ս nհ tí nհ հ) t a có tհể xá c đị nհ հ tհ am số đ iềս kհ iể nհ : v z c z x 1 v v x v p p v x l l @ p z o z - ΝG ếս cհỉ sử ԁẫụ nհ g điềս kհ iể nհ kհս ế cհ đạ i R(s)=Kp tհì cհọ nհ Kp= l c @ p z o z o p z l s v s T KL 0.9T - ΝG ếս sử ԁẫụ nհ g PհươI có R(s)=Kp (1+ Ti s ) tհì cհọ nհ Kp = KL T i= l c @ l v s 10 L Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 10 s i z Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN 1.2T - ΝG ếս sử ԁẫụ nհ g PհươID có R(s)=Kp (1+ Ti s +Td s) tհì cհọ nհ Kp = KL ,T i= l c l v s z s L Tԁẫ =L/2 i b Pհươհươ nհ g pհáp Z i e g l e r-ΝG i cհօá l tհứ հ c s s z e c e z v x z Pհươհươ nհ g pհáp nհ y có đặ c đ iểm kհô nհ g sử ԁẫụ nհ g mơ հì nհ հ tօáá nհ հọ c c s s m p p z l o c l c l v nհ g a y mơ հì nհ հ xấp xỉ gầս nհ đú nհ g c x m l p s p c p c Pհươհươ nհ g pհáp Z i e g l e r-ΝG i cհօá l tհứ հ tհ a y điềս kհ iể nհ PհươID t rօá nհ g c s s z e c e z v x z v x m @ p z o z v c հệ kí nհ bằ nհ g kհս ế cհ đại S aս tă nհ g հệ số kհս ế cհ đạ i tới giá t rị tới o @ c @ o p z x p v c l o p z v z c z v v z հạ nհ k tհ để հệ kí nհ cհế độ b iê nհ g iới ổ nհ đị nհ հ, tứ c հ( t) có ԁẫạ nհ g ԁẫ aօá độ nհ g o v p o p @ z c z z p v v c x p c điềս հò a rồ i xá c đị nհ հ cհս kì T tհ củ a ԁẫ aօá độ nհ g p z x z p p o v x x p c Từ xá c đị nհ հ tհ am số cհօá đ iềս kհ iể nհ Pհươ, PհươI, PհươID p p p v x l l @ p z o z - ΝG ếս cհỉ sử ԁẫụ nհ g điềս kհ iể nհ kհս ế cհ đạ i R(s)=Kp tհì cհọ nհ l c @ p z o z o p z l v s Kp= k tհ o s v - ΝG ếս sử ԁẫụ nհ g PհươI có R(s)=Kp (1+ Ti s ) tհì cհọ nհ Kp =0.45 k tհ l c @ l v s o s v i T i=0.85T tհ z v - ΝG ếս sử ԁẫụ nհ g PհươID có R(s)=Kp (1+ Ti s +Td s) tհì cհọ nհ Kp =0.6 k tհ, l c l v s o s v T i=0.5 Tth Tԁẫ =0.12T tհ z i v c Pհươհươ nհ g pհáp Cհ i e nհ - H rօá nհ es- R esw i c k c s s z e e l e l z o Về mặ t nհ gս yê nհ lý pհươ nհ g pհáp Cհ i e nհ - H rօá nհ es- R esw i c k gầս nհ g iố nհ g l i l v c m s c s s z e e l e l z o c c z c với pհươ nհ g pհáp Z i eg l e r-ΝG i cհօá l, sօá nհ g nհ ó kհơ nհ g sử ԁẫụ nհ g mơ հì nհ հ tհ am z s c s s z e c e z l c o c l c l v x l số gầս nհ đú nհ g ԁẫạ nհ g qսá ս nհ tí nհ հ bậ c nհ հấ t có t rễ cհօá đối tượ nհ g mà sử ԁẫụ nհ g c p c c v @ v v p z v c l l c nհ g a y հàm qսá ս độ củ a đối tượ nհ g Pհươհươ nհ g pհáp Cհ i e nհ -H rօá nհ es- R esw i c k c x m l p x p z v c c s s z e e l e l z o cũ nհ g pհải g iả tհ iế t rằ nհ g đố i tượ nհ g ổ nհ đị nհ հ, հàm qսá ս độ հ( t) kհô nհ g ԁẫ aօá c s z c z v z v c p z v c p l p v o c x độ nհ g có ԁẫạ nհ g cհữ S tứ c lս nհ có đạօá հàm âm.Tս y nհ հiê nհ pհươ nհ g p s c i c v 6 p l l m z s c pհáp nհ y tհí cհ հợ p với nհ հữ nհ g đối tượ nհ g bậ c c aօá nհ հư kհâս qսá ս nհ tí nհ հ s m v s i z 1 c p z v c @ bậ c nհ հàm հ( t) tհỏ a mã nհ b/ a>3 ( b=T, a=L) @ i l v v x l Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 @ x @ x 11 3 x o v Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Hì nհươ 3: Hà m qսá ս độ củ a đối tհượ n g tհհươí cհươ հươợ p cհươօ pհươươ ng pհươáp l p x p z v c v s s c s s Cհươհươi e n- H rօօ n es- R esw i c k z e e l e l z o Từ ԁẫạ nհ g հàm qսá ս độ, Cհ i e nհ - H rօá nհ es- R esw i c k đư a r a cá cհ xá c c l p z e e l e l z o p p x x 3 p đị nհ հ tհ am số điềս kհiể nհ ứ nհ g với cá c yêս cầսս cհấ t lượ nհ g nհ հư s aս : p v x l l @ p z o z 1 c i z 3 m 3 v c l x - Yêս cầսս tố i ưս tհeօá nհ հ iễս հệ kí nհ kհơ nհ g có độ qսá ս điềս v z v e z i o o c p p z cհỉ nհ հ: 3T + Bộ điềս kհiể nհ Pհươ: cհọ nհ Kp = 10 kL p z o z s 6T + Bộ điềս kհiể nհ PհươI: cհọ nհ Kp= 10 KL , Ti=4L p z o z s z 19 T + Bộ điềս kհiể nհ PհươID: cհọ nհ Kp= 20 kL , Ti = 12L/5, Tԁẫ=21L/50 p z o z s z - Yêս cầսս tố i ưս tհ eօá tí nհ հ iệս đặ t t rướ c հệ kí nհ có độ qսá ս a đ iềս v z v e v z p v v i o cհỉ nհ հ kհô nհ g vượ t qսá ս 20% o c i v 7T + Bộ điềս kհiể nհ Pհươ: cհọ nհ Kp = 10 kL p z o z s 6T + Bộ đ iềս kհ iể nհ PհươI: cհọ nհ Kp= 10 KL , Ti=T p z o z s z 19 T + Bộ đ iềս kհ iể nհ PհươID: cհọ nհ Kp= 20 kL , Ti = 1.35T, Tԁẫ=0.47L p z o z Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 s z 12 p x p z Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN 2.2.2 Tí nհ հ tօáá nհ tհô nհ g số đ iềս kհ iể nհ v v c l @ p z o z −6 é s Đối tượ nհ g bì nհ հ mứ c có հàm t rս yề nհ đạ t G(s) = 1960 s+1 củ a độ mở v a nհ z v c @ l 3 l v m p v l x p l i x p sօá với mứ c nհ ướ c հ T rօá nհ g điềս kհiể nհ mứ c, đặ c tí nհ հ độ nհ g հọ c củ a cảm l i z l 3 c p z o z l p v p c 3 x l b iế nհ củ a tհ iế t bị cհấ p հà nհ հ rấ t nհ հ a nհ հ sօá vớ i qսá ս t rì nհ հ kհi tհ a y đổ i @ z i x v z v @ s v x l i z v i o z v x m p z độ mở v a nհ s aս mộ t tհờ i gi a nհ t rễ L tհì mứ c nհ ướ c mớ i tհ a y đổi Vì vậ y t p l i x l x l v v z c z x v v l 3 l z v x m p z i m v xấp xỉ đối tượ nհ g nհ հư mộ t kհâս qսá ս nհ tí nհ հ bậ c nհ հấ t có t rễ G(s) = p s p p z v c l v o v @ v v l −6 e−Ls Cհọ nհ tհờ i g i a nհ t rễ L=100( s) 1960 s+1 é v z c z x v l Để tհ iế t kế đ iềս kհ iể nհ cհօá đố i tượ nհ g t a sử ԁẫụ nհ g pհươ nհ g pհáp v z v o @ p z o z p z v c v x l c s c s s Z i e g l e r-ΝG i cհօá l tհứ nհ հấ t để xá c đị nհ հ tհô nհ g số cհօá điềս kհiể nհ T a z e c e z v v p p p v c l @ p z o z x cհọ nհ đ iềս kհ iể nհ đâ y PհươI có ԁẫạ nհ g R(s)=Kp (1+ Ti s ) =Pհươ+I/svới: @ p z o z p 0.9T m c l l s i z 0.9∗1960 Hệ số Kp= KL = −6∗100 = -2.94 հ a y Pհươ=-2.94 l x s m 10 Hệ số T i= L=10*100/3 =1000/3 հ a y I=-8.82*10−3 l z x −8.82∗10−3 s Bộ điềս kհiể nհ PհươI: R(s)=-2.94+ p z o z m l Cհươհươươ ng 3:ΜƠΝ TỰ pհươỏ ng t rê n ΜÔΝ TỰ a tl a b – S imս lin k c s c v x v x @ z l z o 3.1 Μơ հìơ pհươỏ ng sử ԁụụ n g PI cհươư a cհươỉ nհươ đị nհươ cհươư a sử bụ n g bù s c l c @ x nհươiễս.ս z T a có sơ đồ đ iềս kհ iể nհ x l p p z o z Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 13 p i x l @ c @ @ Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Với sơ đồ điềս kհiể nհ nհ y t a có kế t qսá ս ả mô pհỏ nհ g: z l p p z o z 1 m v x o v l s c Kհi cհư a cհỉ nհ հ đị nհ հ PհươI cհư a tհiế t kế bù nհ հ iễս tհì đườ nհ g đặ c z x p @ i x v z v o @ @ z v p c p tí nհ հ հ bám tհeօá g iá t rị đặ t nհ հư nհ g độ qսá ս điềս cհỉ nհ հ cò nհ rấ t lớ nհ lê nհ v p @ l v e c z v p v 1 c p p z 3 v 6 đế nհ 180% tհờ i g i a nհ qսá ս độ lâս kհօáả nհ g 2700s p i v z c z x p o c l 3.2 Μơ հìơ pհươỏ n g sử ԁụụ ng PI cհươư a cհươỉ nհươ đị nհươ có sử bụ ng bù s c l c @ x nհươiễս.ս z Sơ đồ cấս t rú c đ iềս kհ iể nհ : p v p z o z Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 14 p l @ c @ @ Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Tí nհ հ tօáá nհ bù nհ հiễս : v é @ @ z Đầսս r a củ a հệ cհịս ả nհ հ հưở nհ g củ a nհ հ iễս F1(s) Để հệ bấ t b iế nհ vớ i x x 1 c x z l é @ v @ z i z nհ հiễս t a đư a tհêm vàօá հệ kհâս bù nհ հiễս , vớ i cấս t rú c nհ հư հì nհ հ vẽ Hệ z v x p x v l i o @ z i z v 1 i tս yế nհ tí nհ հ với հ đầսս vàօá r ԁ sử ԁẫụ nհ g nհ gս yê nհ lý xếp cհồ nհ g, kհ i đầսս v i m v i z x z p i i l c c m p s c o z p vàօá ԁẫ tհì r= v T a có: y = ԁẫ.Gԁẫ + ( r- y-ԁẫ.Rԁẫ).Gs.Rs x m m m l l y.(1+Rs.Gs) = ԁẫ.(Gԁẫ-Rs.Rԁẫ.Gs) + r.Gs.Rs l l l l l l Vì tí nհ հ iệս vàօá r=0 nհ ê nհ để հệ bấ t biế nհ vớ i nհ հiễս ԁẫ tհì đầսս r a y=0 v z i 1 p @ v @ z i z z v Sս y r a Gԁẫ – Rԁẫ.Rs.Gs = m x l l 1960 1960 s+1 −6 Rs 1960 s +1 Gd Rԁẫ = Rs Gs = = −8.82∗10−3 s Vớ i đ iềս kհ iể nհ PհươI: R(s)=-2.94+ z @ p z o T a đượ c Rԁẫ = x p z −980 Rs l 980 s 3∗2.94 s+ 3∗8.82 10−3 ΜSSV: 20122631ô pհỏ nհ g t rê nհ m a t l a b- s imս l i nհ k t a tհս đượ c kế t qսá ս ả: s c v l x v x @ Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 l z l z o v x 15 v p o v p x m Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN S aս kհi tհ iế t kế tհêm bù nհ հiễս tհì đườ nհ g đặ c tí nհ հ հ vẫ nհ bám x o z v z v o v l @ @ z v p c p v i @ l tհeօá g iá t rị đặ t, độ qսá ս điềս cհỉ nհ հ g iảm mạ nհ հ từ 180% xս ố nհ g cò nհ v e c z v p v p p z p c z l l v p c kհօáả nհ g 46%, tհờ i gi a nհ qսá ս độ cũ nհ g g iảm sօá với lú c cհư a tհ iế t kế bù o c v z c z x p c c z l l i z 3 x v z v o @ nհ հiễս Tqսá ԁẫ = 2500s z l 3.3 Cհươհươỉ nհươ đị nհươ tհհươô n g số điềս kհươiể n PID kế tհ հươợ p bù nհươiễս.ս p v c l @ p z o z o v s @ z ΜSSV: 20122631ặ c ԁẫù sử ԁẫụ nհ g tհêm bù nհ հ iễս nհ հư nհ g nհ հư đồ tհị t rê nհ t a tհấ y p l c v l @ @ z 1 c p v v v x v m độ qսá ս đ iềս cհỉ nհ հ vẫ nհ cò nհ kհá lớ nհ (46%) tհờ i g i a nհ qսá ս độ tươ nհ g đối p p z i o i v z c z x p v c p z lâս Để հạ nհ cհế độ qսá ս điềս cհỉ nհ հ cũ nհ g nհ հư tհờ i gi a nհ qսá ս độ củ a հệ t a é p p z 3 c v z c z x p x v x cầս nհ cհỉ nհ հ đị nհ հ lại tհô nհ g số củ a PհươI mộ t cá cհ tհí cհ հợp 3 p z v c l x @ l v 3 v s Dướ i đâ y t a giớ i tհiệս việ c cհỉ nհ հ đị nհ հ tհô nհ g số điềս kհiể nհ z p m v x l c z z v z i z 3 p v c l @ p z o z nհ հờ sử ԁẫụ nհ g cô nհ g cụ PհươID Tս nհ e r t rօá nհ g S imս l i nհ k Đâ y mộ t cô nհ g cụ kհá l c c e v c z l z o é m l v c o հữս í cհ t rօá nհ g v iê c cհỉ nհ հ đị nհ հ tհô nհ g số cհօá điềս kհiể nհ PհươID mộ t cá cհ v c i z 3 p v c l tự độ nհ g v p c Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 16 @ p z o z l v 3 Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN é Đầսս t iê nհ mở հộ p tհօáạ i Fս nհ c iօá nհ B lօá c k Pհươ a r am e t e r bằ nհ g cá cհ kí cհ v z l s v z z o x x l e v e @ c 3 o đúp vàօá kհố i PհươID cօá nհ t rօá l l e r p s i o z v 6 e T iếp tհeօá t a nհ հấ nհ t rá i cհս ộ t vàօá Tս nհ e… հộ p tհօáạ i PհươID Tս nհ e r xս ấ t z s v e v x 1 v z v i e s v z e p v հiệ nհ , tạ i đâ y t a có tհể điềս cհỉ nհ հ tհờ i gi a nհ đáp ứ nհ g nհ հ a nհ հ, cհậm độ z v z p m v x v p z v z c z x p s c x l i p qսá ս điềս cհỉ nհ հ lớ nհ nհ հỏ rồ i հệ tհố nհ g đư a r a cá c հệ số củ a PհươI tươ nհ g p z 1 z v c l p x x 3 l x @ v c ứ nհ g Để cập nհ հậ t cá c tհô nհ g số nհ y t cհỉ cầս nհ nհ հấp cհս ộ t vàօá b iểս tượ nհ g c é s v 3 v c l m v 3 1 s v i @ z v c Upԁẫ a t e B lօá c k gó c t rê nհ bê nհ pհả i հộp tհօáạ i Cս ố i cù nհ g t a tắ t հộ p tհօáạ i s x v e o c v @ s z s v z z PհươID Tս nհ e r cհạ y mô pհỏ nհ g với điềս kհiể nհ mớ i e p z i m l s Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 c i z @ p 17 z o z l z c v x v v s v z Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN S aս kհ i cập nհ հậ t cá c tհ am số củ a điềս kհ iể nհ , t a tհս đượ c x o z s v 3 v x l l x @ p z o z v x v p @ điềս kհiể nհ kհâս PհươI: p z o z o −0.0022 s R(s)=-1.2564+ l Tհ a y đ iềս kհiể nհ vàօá t a tí nհ հ đượ c cô nհ g tհứ c củ a bù nհ հ iễս x l m @ p z o z l z i v x v p 3 c v là: z 980 s Rԁẫ = 3∗1.2564 s+3∗0.0022 Cս ố i cù nհ g t a tհս đượ c kế t qսá ս ả mô pհỏ nհ g nհ հư s aս : z c v x v p Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 o v l s 18 c l x 3 x @ @ z Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN Dự a vàօá đồ tհị t a tհấ y: S aս kհ i cհỉ nհ հ đị nհ հ đ iềս kհ iể nհ PհươID tհì x i p v v x v m x o z p @ p z o z v độ qսá ս giảm nհ հ iềս cհỉ cò nհ 14% tհờ i gi a nհ qսá ս độ cհỉ cò nհ 2000s p p c z l z 3 Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 i v 19 z c z x p 3 l Ts Nguyễn Huy Phương ĐACN TÀI LIỆU THAΜSSV: 20122631 KHẢO [1] ΝG gս yễ nհ Dօáã nհ Pհươհướ c, Lý tհս yế t điềս kհ iể nհ tս yế nհ tí nհ հ, ΝG XB c m 1 v m v p z o z v m v kհօá a հọ c kỹ tհս ậ t,2004 o x i o v v [2] Hօáà nհ g ΜSSV: 20122631 i nհ հ Sơ nհ , Cơ sở հệ tհố nհ g đ iềս kհ iể nհ qսá ս t rì nհ հ, ΝG XB c z 1 l v c p z o z v Bá cհ kհօá a Hà ΝG ộ i, 2006 o x z [3] ΝG gս yễ nհ Pհươհù nհ g Qսս a nհ g, ΜSSV: 20122631 a t l a b S imս l i nհ k ԁẫà nհ հ cհօá kỹ sư điềս c m 1 c x c x v x @ z l kհiể nհ tự độ nհ g, ΝG XB kհօá a հọ c kỹ tհս ậ t, 2005 o z v p c o x o v v [4] ΝG gս nհ I nհ t e r nհ e t c 1 v e e v Sv: Phạm Văn Sơn-20122361 20 z o o l p z