Tự động hóa quá trình nhiệt phần i

Ï Ü G HOA TỈÛ ÂÄN Û Q UẠ TRÇN H NH IÃT PHÁN Ư I : L THUT Ú ÂIÃU Ư CHÈNH TỈÛ ÂÄN Ü G Ü G ÂÄIÚ PHÁN Ư II : MÄT Ü SÄÚ HÃÛ THÄN Ú G ÂIÃU Ư CHÈNH TỈÛ ÂÄN TỈÅN Ü G NHIÃT Û TRONG NH MAY Ï NHIÃT Û ÂIÃN Û PHÁN Ư III : CAC Ï THIÃT Ú BË ÂIÃU Ư CHÈNH TỈÛ ÂÄN Ü G TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I PHÁN Ư I L LY Ï T TH HU UY ÃÚT ÚT Â ÂIIÃ ÃƯU ƯU C CH HÈÈN NH HT TỈÛ Û Â ÂÄ ÄÜN ÜNG G CHỈÅNG 1: MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN CHỈÅNG 2: TÊNH CHÁÚT CA ÂÄÚI TỈÅÜNG ÂIÃƯU CHÈNH V XÁY DỈÛNG PHỈÅNG TRÇNH ÂÄÜNG HC CA NỌ CHỈÅNG 3: TÊNH CHÁÚT CA CẠC BÄÜ ÂIÃƯU CHÈNH V CẠCH XÁY DỈÛNG PHỈÅNG TRÇNH ÂÄÜNG HC CA 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 THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I CHỈÅNG 1: MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN 1.1 Så lỉåüc vãư quạ trçnh phạt triãøn ca L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng (LTÂCTÂ) v mäüt säú thût ngỉỵ ca LTÂCTÂ L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng l män khoa hc nghiãn cỉïu nhỉỵng ngun tàõc thnh láûp hãû tỉû âäüng vãư nhỉỵng quy lût ca cạc quạ trçnh xy hãû thäúng Nhiãûm vủ chênh ca ngnh khoa hc ny l xáy dỉûng nhỉỵng hãû tỉû âäüng täúi ỉu v gáưn täúi ỉu bàòng 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 nhỉỵng chè tiãu cháút lỉåüng ca quạ trçnh âiãưu chènh 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 Ch nghéa Tỉ Bn 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 âỉåüc thãø hiãûn så lỉåüc trãn hçnh v sau: Nỉåïc cáúp Håi nỉåïc y µ Q Hçnh 1.1 Bäü âiãưu chènh mỉïc nỉåïc näưi håi Gáưn 20 nàm sau, nàm 1784 Jame Watt nh cå hc ngỉåìi Anh â nháûn bàòng sạng chãú vãư bäü âiãưu täúc mạy håi nỉåïc kiãøu quay ly tám Vãư ngun l âiãưu chènh thç bäü âiãưu täúc ca Jame Watt khäng khạc so våïi bäü âiãưu chènh TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I mỉïc nỉåïc ca Polzunäúp, nhỉng khạc hon ton vãư cáúu tảo v mủc âêch ỉïng dủng Z L l1 l2 µ M Håi nỉåïc TÚC BIN HÅI NỈÅÏC y Hçnh 1.2 Bäü âiãưu chènh täúc âäü 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 bàòng 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 khäng cọ kh nàng trç chênh xạc giạ trë âải lỉåüng âiãưu chènh thay âäøi phủ ti (thay âäøi cäng sút) Hiãûn tỉåüng âọ gi l âäü khäng âäưng âãưu ca qụa trçnh âiãưu chènh hay âiãưu 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 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I cạnh tay ân l1/l2 Song tàng t säú âọ âãún mäüt giạ trë no âọ thç gàûp hiãûn tỉåüng lả âäúi våïi k thåìi sn xút mạy håi nỉåïc cúi thãú k 18 Âọ l hëãûn tỉåüng máút äøn âënh hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng, âảûi lỉåüüng âãưu chènh dao âäüng tåïi biãn âäü tàng khäng ngỉìng y(t) t Hçnh 1.3 Hãû thäúng âiãưu chènh máút äøn âënh Mi biãûn phạp âáúu tranh våïi hiãûn tỉåüng máút äøn âënh ca hãû thäúng âiãưu chènh bàòng cạch gim ma sạt ca cạc khåïp näúi hồûc ci tiãún cå khê khạc âãưu khäng âem lải kãút qu Vç váûy â xy thåìi k âçnh trãû sỉû phạt triãøn ca mạy håi nỉåïc Sỉû kiãûn khng khiãúp trãn â gáy nh hỉåíng låïn tåïi mỉïc läi cún sỉû chụ ca cạc nh bạc hc låïn thãú k 19 Cäng trçnh gii 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 gi thiãút âån gin họa váún âãư v kãút lûn xa thỉûc tãú lục báúy giåì nãn nghéa ca cäng trçnh khäng âỉåüc cạc chun gia âỉång thåìi nhçn 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 khãúch 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 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Thỉûc tãú quạ trçnh váûn hnh, cạc hãû thäúng âiãưu khiãøn ln 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 ngáùu nhiãn Thåìi k phạt triãøn hiãûn âải ngy ca l thuút âiãưu khiãøn tỉû âäüng v âiãưu khiãøn quạ trçnh nhiãût nọi riãng dỉûa 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 trçnh sn xút khäng äøn âënh Cọ hai loải nhiãùu âäüng: Nhiãùøu âäüng trong: l nhiãùu âäüng gáy phêa âáưu vo Nhiãùu âäüng ngoi: l nhỉỵng nhiãùu 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 mủc âêch âiãưu khiãøøn, âỉa quạ trçnh sn xút vãư 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 bë diãùn quạ trçnh cáưn âiãưu chènh âọ v chụng hoảt âäüng tảo nãn bn cháút cäng nghãû ca quạ trçnh sn xút + Bäü âiãưu chènh: L nhọm thiãút bë tạc âäüng vo âäúi tỉåüng âiãưu chènh bàòưng nhỉỵng tạc âäüng lãûnh theo quy lût toạn hc nháút âënh nhàòm trç chãú âäü lm viãûc âënh 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 hãû âiãưu chènh 10 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Vê dủ 1: Våïi bäü âiãưu chènh mỉïc nỉåïc bãø 1.Táúm chàõn: Cå quan âiãưu chènh + 2: Bäü âiãưu chènh 3.Bãø nỉåïc: âäúi tỉåüng âiãưu chènh Ho : Âënh trë Ho Vê dủ 2: Våïi bäü âiãưu chènh täúc âäü Tua bin 1.Táúm chàõn Cå quan âiãưu chènh + : Hãû thäúng âiãưu chènh 3.TB Cáưn giỉỵ cọ ω = const l âäúi tỉåüng âiãưu chènh ωο TÚC BIN HÅI NỈÅÏC ωo : Âënh trë Hçnh 1.4 Vê dủ vãư cạc bäü âiãưu chènh Hçnh nh ca mäüt hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng cọ thãø biãøu diãùn dỉåïi dảng så âäư chỉïc nàng thãø hiãûn sỉû tỉång tạc (biãøu diãùn bàòng mi tãn) giỉỵa cạc pháưn tỉí hay nhọm thiãút bë (biãøu diãùn bàòng 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 thãø Nhỉng nhçn mäüt cạch täøng thãø mi hãû thäúng tỉû âäüng âãưu âỉåüc biãøu diãùn dảng så âäư chỉïc nàng gäưm pháưn tỉí cå bn l âäúi tỉåüng âiãưu chènh v bäü âiãưu chènh liãn hãû våïi bàòng cạc âỉåìng thäng tin cọ âënh hỉåïng Yo BÂC Yo BÂC Xâc Xâc ÂTÂC Y ÂTÂC Y Mảch liãn hãû nghëch Hçnh: 1.5 11 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Hãû thäúng m l âäúi tỉåüng âiãưu chènh v 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 âãư 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) Så âäư cáúu trục: f BÂC Xâc Y ÂTÂC Yo Hçnh: 1.6 Âäúi våïi hãû thäúng ta cáưn tçm quan hãû xạc 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 Xâc ÂTÂC Y Hçnh: 1.7 ÅÍ hãû thäúng ny 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 - Yo 12 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Sai lãûch s tạc âäüng vo thiãút bë âiãưu chènh Quạ trçnh âiãưu chènh s kãút thục sai lãûch bë triãût tiãu, lục âọ ta cọ tên hiãûu Y - Yo c- Ngun tàõc âiãưu chènh häùn håüp: f Yo ∆Y BÂC Xâc Y ÂTÂC Hçnh: 1.8 Loải ny tạc âäüng ca hãû thäúng nhanh, âäü tin cáûy cao, nhỉng giạ thnh lải cao 1.2.2 Ngun tàõc âiãưu chènh theo chỉång trçnh Ngun tàõc âiãưu chènh theo chỉång trçnh thỉåìng ạp dủng hãû thäúng håí v hãû thäúng kên Ngun tàõc ny dỉûa vo u cáưu ca tên hiãûu y biãún âäøi theo thåìi gian våïi mäüt chỉång trçnh 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 bo bo âäü chênh xạc cao quạ trçnh âiãưu chènh theo chỉång trçnh ngỉåìi ta dng hãû thäúng kên thỉûc hiãûn theo ngun tàõc: Âiãưu chènh theo sai lãûch Âiãưu chènh theo nhiãùu âäüng Âiãưu chènh theo phỉång phạp häùn håüp 1.2.3 Ngun tàõc âiãưu chènh tỉû thêch nghi (tỉû chènh 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 ỉu no âọ, thç ta phi dng ngun tàõc thêch nghi Så âäư cáúu trục: f TB chènh âënh Yo BÂC Xâc Hçnh: 1.9 13 ÂTÂC Y TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - 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 mäâun ÂTBF 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 cọ: W ( P ) HK = Biãøu diãùn trãn màût phàóng phỉïc (nhỉ hçnh v) → → → ⇒ BA = OA− OB → Jm → = OA − ( − 1) → → = OA + B(-1,jo) → M = OA = W ( P ) HH J → => W ( P ) HK = A ω1 OA OA OA + ω=∞ R = Re W(i ω)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 = thç W ( P ) H K = ∞ hay M = ∞ thç âỉåìng cong ÂTBF ca hãû håí âi qua ( -1,i0) Tỉïc l hãû thäúng kên nàòm trãn biãn giåïi äøn âënh Váûy dỉûa vo M ta cọ thãø âạnh giạ âỉåüc vãư âäü dỉû trỉỵ äøn âënh ca hãû thäúng, âọ ta phi cáưn tçm nhỉỵng âiãøm m hãû thäúng âi qua tha mn giạ trë M no âọ, → hay l tçm qy têch nhỉỵng âiãøm m hãû thäúng âi qua v OA → = M cho trỉåïc BA Tỉì hçnh v ta cọ: O A = R2 + J2 85 BA = (1 − R ) + J TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I R2 + J ⎛ OA ⎞ =M ⇒⎜ ⎟ = (1 − R ) + J ⎝ BA ⎠ 2 ⎛ M2 ⎞ ⎟⎟ ⎜⎜ ⎝ M −1⎠ M2 M2 ⇒ − R + R + J = Thãm vãú våïi M −1 M −1 2 ⎞ ⎛ M ⎛ M2 ⎞ ⎟⎟ ⎟⎟ + J = ⎜⎜ Biãún âäøi biãøu thỉïc trãn ⇒ ⎜⎜ − R + 2 M −1⎠ ⎝ M −1⎠ ⎝ Âáy l phỉång trçnh âỉåìng trn cọ tám M nàòm trãn trủc thỉûc cạch gäúc toả âäü mäüt Jm M -1 M khong M −1 M v cọ bạn kênh R M = M −1 R Váûy mún hãû thäúng täúi ỉu thç âỉåìng 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 låïn thç ÂTBF hãû håí s bao âiãøm (-1, jo ) ⇒ Hãû thäúng máút äøn âënh Váûy phi tçm 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 tçm âiãưu kiãûn KP âãø ÂTBF hãû håí tiãúp xục 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.tỉ) Ta tháúy âỉåìng W(iω)ât = W(iω)HH ; (KP = 1) v β = ar sin M 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 dảng: RM K Ptu 86 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I RM M = r r M −1 ⇒ K P tu = Trçnh 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 = lục âọ ÂTBF ca hãû håí v ÂTBF ca âäúi tỉåüng chè khạc âån vë 4- Dỉûng vng trn cọ tám nàòm 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 bàòng thç W(iω)ât phi nhán våïi KPtỉ giạ trë ca 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 =1 Nãúu láúy M = 1,62 ⇒ 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 = thç tỉì W(iω)ât ta cọ ω W(iω)HH M M 2 r RM Jm -1 Re β W(iω)ât W(iω)HH W(iω)HH (Kp=Kp.tỉ) 87 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Trçnh tỉû toạn: 1- Dỉûng W(iω)ât 2- Dỉûng W(iω)HH våïi KI=1 âãø dỉûng âỉåüc vẹc tå ny thç phi chia vẹc tå W(iω)ât cho ω v quay âi gọc π/2 3- K âỉåìng thàóng tỉì gäúc ta âäü cọ β = ar sin M 4- Dỉûng âỉåìng trn cọ tám nàòm 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 tçm αmax= tg P TI TI TItỉ Trçnh tỉû toạn: 1- Dỉûng W(iω)ât 2- Dỉûng W(iω)HH våïi Kp = v TI cọ cạc giạ trë khạc nhau, âãø dỉûng âỉåüc âàûc ny mäùi vẹc tå W(iω)ât phi cäüng våïi vẹc tå ∆A M âãø cọ vẹc tå ∆A thç mäùi vẹc tå W(iω)ât chia cho (TI ω) quay âi mäüt gọc π/2 theo chiãưu kim âäưng häư 3- K âỉåìng thàóng tỉì gäúc ta âäü cọ β = ar sin ỉïng våïi W(iω)HH thç TI cọ M mäüt giạ 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 Ỉ ri 88 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 gäúc ta âäü ta k tiãúp tuún våïi âỉåìng cong KP (tI ) ⇒ ta âäü biãút âiãøm ⇒ TI.tỉ v KP.tỉ ⇒ K Pi = 7.3.4 Bi toạn våïi bäü âiãưu 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 = v cho TI , TD nhỉỵng giạ trë khạc => ta cọ mäüt củm âỉåìng cong Trçnh tỉû toạn: 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 gäúc ta âäü våïi âỉåìng thàóng β = ar sin M 4- Dỉûng cạc vng trn tiãúp xục âäưng thåìi våïi âỉåìng thàóng trãn v våïi cạc âỉåìng W(iω)HH ⎧ T Ii M KP TD1 ⇒ K Pi = våïi ⎨ T ri M − ⎩ D TD2 5- Cho TD cạc giạ trë khạc v TD3 lải trãn, theo kãút qu thu âỉåüc TD4 dỉûng âäư thë ỉïngvåïi cạc TD khạc 6- Xạc âënh thäng sä ú hiãûu chènh täúi TI K ỉu âiãưu kiãûn P l cỉûc âải ỉïng våïi TI TD xạc âënh 89 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 gin: P ; I ; PI Näüi dung : Coi kháu gáưn âụng ca chụng bàòng kháu - Kháu cháûm trãù thưn tụy - Kháu quạn báûc (Trong khong thåìi gian tåïi T xem chỉa biãún âäøi v sau thåìi gian T thç biãún âäøi våïi täúc âäü cỉûc âải) Y Y t τ Y Y t τ t t τ Cọ tỉû cán bàòng τ Khäng cọ tỉû cán bàòng Váûy âäúi våïi âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng 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 bàòng ⇒ W ( P ) HH = Ta cọ 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 âỉa 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 90 Tdt τ => W(iΩ)HH= W(iΩ)BÂC qỉåïc W(iΩ)ÂT qỉåïc TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Váûy bi toạn l phi tçm giạ trë täúi ỉu ca ( 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 ỉåïc v 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 ỉu ⇒ KI ỉïng 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 Âäúi 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 (i ω ) 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 ỉåïc W(iΩ)ÂT quy ỉåïc Váûy ta phi tçm ( Kât 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 91 r β W(iΩ)HH Re TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I ,87 K dt τ Vê dủ M =1,62 => K P = 7.4.3 Âäúi våïi bäü PI v âäúi tỉåüng khäng cọ tỉû cán bàòng 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 − iΩ ⎢ τ e = ( K K τ ) ⎢ e W (iΩ ) HH = K dt K P τ + iΩ dt P TI T iΩ i Ω ⎢ iΩ iΩ I ⎢⎣ τ τ Xem W(iΩ)HH = W(iΩ)BÂC qui ỉåïc W(iΩ)ÂT quy ỉåïc + iΩ TI − iΩ Dỉûng âàûc ca hãû håí ( Kât KP T) = T Khi I ỉïng våïi mäüt giạ trë xạc âënh τ W(iΩ)HH = W(iΩ)ât + W ( i Ω ) dt T iΩ I Váûy ỉïng våïi mäùi TI τ β Re W(iΩ)ât.qỉ ta cọ mäüt giạ trë ( Kât KP T) täúi ỉu Khi cho M = 1,62 ,55 ⇒ K P tu = K dt τ Titỉ = T Jm r τ ⎤ ⎥ e − iΩ ⎥ ⎥ iΩ ⎥⎦ W(iΩ)HH Kât.τ.KI t.ỉu Tât τ t.ỉu 7.5 Tênh toạn thäng säú hiãûu chènh ca hãû thäúng âiãưu chènh nhiãưu vng Khi dng loải hãû thäúng âiãưu chènh no âọ m khäng tha mn u cáưu thç ta phi sỉí dủng hai phỉång phạp: - Phỉïc tảp họa quạ trçnh âiãưu chènh P → PI → PID - Phỉïc tảp họa säú vng âiãưu chènh Âäü trãù v quạn låïn ca cạc âäúi tỉåüng hãû thäúng âiãưu chènh mäüt vng l ngun nhán cå bn lm gim sỉû tạc âäüng nhanh v âọ gim âäü chênh xạc ca quạ trçnh âiãưu chènh 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 trãù tuût âäúi ca âäúi tỉåüng âiãưu chènh 92 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Vç váûy thỉûc tãú ngỉåìi ta thêch dng cạch náng cao cháút lỉåüng âiãưu chènh bàòng 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 1: Âãún túc bin Vng quạn Po BÂC B2 Chènh âënh nh êt biãún âäüng Ph nãn tạc âäüng nhanh hån Pb nãúu khäng dng bäü âiãưu chènh giỉỵ äøn âënh B1 GiỉBÂC íäøn âënh ⇒Så âäư ca hãû thäúng vng hçnh v: Nhiãn liãûu B1 B2 ÂT Yo Y XB W(P)B2 W(P)B1 W(P)ât W(P)âc1 Xâc1 Y1 Så âäư âiãưu chènh táưng Vê dủ 2: 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 93 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 vng thç phi dng phỉång phạp mä hçnh họa v bàòng mạy Phỉång phạp gáưn âụng Cå såí: Khi ta ngàõt riãng cạc vng (tênh vng trỉåïc sau âọ vng ngoi hồûc ngỉåüc lải) 1- Trỉåìng håüp 1: Gi thiãút quạ trçnh lm viãûc ca hãû thäúng ta cọ thãø ngàõt bäü chènh âënh (B2) mäüt thåìi gian v lục âọ chè cn B1 lm viãûc Trçnh tỉû bi toạn : Theo W(P)ât1 ta xạc âënh thäng säú hiãûu chènh B1 theo cạc phỉång phạp Y toạn hãû mäüt vng W ( P ) dt = ⇒ W ( i ω ) dt XB Xạc âënh thäng säú hiãûu chènh ca B2 dỉûa vo W(iω) ton bäü vng l âäúi tỉåüng tỉång âỉång) Váûy phi tçm hm truưn W(P) âttâ ⎧⎪ Y = W ( P ) dt X B Theo så âäư ta cọ: ⎨ ⎪⎩ Y1 = W ( P ) dt X B Màût khạc 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 (bàòng cạch coi âäúi tỉåüng tâ − W ( P ) dt X B ) vo phỉång trçnh trãn 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 bàòng phỉång phạp toạn cho hãû mäüt vng ta tçm âỉåüc 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 trỉåïc Váûy tçm W(P) âttâ2 = ? 94 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Dỉûa vo cạc phỉång trçnh : Y1 ≈ X dc (1) Y1 = W ( P ) dt X B (2) Y = W ( P ) dt X B (3) Tỉì phỉång trçnh (3) => X B ⇒ Y1 = W ( P ) dt = Y W ( P ) dt thay vo phỉång trçnh (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 Dỉûng W(P) âttâ2 => Thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu ca B2 bàòng phỉång phạp thäng thỉåìng giäúng hãû thäúng vng 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 tỉång âỉång Do Y1 ≈ Xâc1 nãn näúi våïi => Ta cọ: 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 ca B1 95 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 7.6 Dỉûng quạ trçnh quạ âäü ca hãû thäúng Khi toạn mäüt hãû thäúng tỉû âäüng thç âáưu tiãn ta phi dỉûa trãn cháút lỉåüng quạ trçnh âiãưu chènh => chn âỉåüc bäü âiãưu chènh => ghẹp bäü âiãưu chènh vo âäúi tỉåüng thç quạ trçnh quạ âäü xy thãú no ? Váûy ta phi dỉûng quạ trçnh quạ âäü âãø kiãøm tra lải cháút lỉåüng Cọ nhiãưu phỉång phạp âãø dỉûng quạ trçnh quạ âäü ca hãû thäúng, nhỉng thỉûc tãú ta thỉåìng dng phỉång phạp hçnh thang Phỉång phạp hçnh thang U(ω) 1- Dỉûng âỉåüc ÂTT ca hãû kên W(iω)HK = U(ω) + i V(ω) 2- Dng cạc âỉåìng thàóng song song trủc honh chia U(ω) thnh cạc hçnh thang vng cho täøng diãûn têch ca cạc hçnh thang ny bàòng diãûn têch nàòm U(ω) dỉåïi âỉåìng cong A Âäúi våïi mäüt hçnh thang hon ton xạc âënh nãúu biãút (ro; ω1,ỉ = ω o ) ω1 ω B ω G ro ωo ω1 3- Xạc âënh cạc thäng säú hçnh thang Säú hçnh thang ỉ= ω o ω1 ro ω1 Trong säø tay ta cho cạc quạ trçnh quạ âäü âäúi våïi cạc hçnh thang âån vë ro = ω1 =1 cn ỉ = ω o = ÷ 0,9 ω1 ỉ=? t bng ro ωo ω1 96 hỉ TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 4- Càn cỉï vo giạ trë ỉ ca tỉìng hçnh thang ta tra cạc quạ trçnh quạ âäü ca hçnh thang âån vë cng cọ ỉ váûy Tỉì biãn âäü dao âäüng våïi hçnh thang âån vë (hỉ) ta âỉåüc biãn âäü thỉûc tãú: h = ro hỉ Âãø âỉåüc thåìi gian thỉûc => tth = tbng : ω1 5- Dỉûng cạc quạ trçnh quạ âäü hçnh thang gáy nãn 6- Cäüng tung âäü táút c cạc hçnh thang => cọ quạ trçnh quạ âäü => ta â dỉûng âỉåüc quạ trçnh quạ âäü ca hãû thäúng Khi kiãøm tra thç ta nhán biãn âäü våïi säú % âäü måí ca nhiãùu h h2 h t th h3 97 h4 h1 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT MỦC LỦC PHÁƯN I: L THUÚT ÂIÃƯU CHÈNH TỈÛ ÂÄÜNG Trang CHỈÅNG 1: MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN 1.1 Så lỉåüc vãư quạ trçnh phạt triãøn ca L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng v mäüt säú thût ngỉỵ ca LTÂCTÂ 1.2 Cạc ngun tàõc âiãưu chènh tỉû âäüng 1.3 Phán loải cạc hãû thäúng tỉû âäüng 1.4 Nhiãûm vủ ca L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng CHỈÅNG 2: TÊNH CHÁÚT CA ÂÄÚI TỈÅÜNG ÂIÃƯU CHÈNH V XÁY DỈÛNG PHỈÅNG TRÇNH ÂÄÜNG HC CA CHỤNG 2.1 Tênh cháút ca âäúi tỉåüng cọ mäüt dung lỉåüng 2.2 Tênh cháút ca cạc âäúi tỉåüng phỉïc tảp 2.3 Sỉû nh hỉåíng ca cạc cháút âäúi tỉåüng lãn quạ trçnh tạc âäüng (âiãưu chènh) 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 3.2 Phán loải cạc bäü âiãưu chènh 3.3 Cạch xáy dỉûng phỉång trçnh âäüng hc ca cạc pháưn tỉí ca bäü âiãưu chènh CHỈÅNG 4: CẠC KHÁU TIÃU BIÃØU CA HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG V CẠC ÂÀÛC TÊNH ÂÄÜNG CA CHỤNG 4.1 Phán loải cạc kháu 4.2 Cạc âàûc âäüng ca cạc kháu hãû thäúng tỉû âäüng 4.3 Cạc kháu tiãu biãøu ca HTTÂ v cạc âàûc âäüng ca chụng CHỈÅNG 5: PHỈÅNG TRÇNH VI PHÁN CA HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG 5.1 Phỉång phạp thãú 5.2 Phỉång phạp âënh thỉïc 5.3 Phỉång phạp dng hm säú truưn ca cạc kháu v ca hãû thäúng CHỈÅNG 6: TÊNH ÄÍN ÂËNH CA HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG 6.1 Khại niãûm vãư äøn âënh ca hãû thäúng tỉû âäüng 6.2 Tiãu chøn äøn âënh âải säú Hurwitz (Âỉïc) 6.3 Tiãu chøn äøn âënh MuxauΛob (Nga) 6.4 Tiãu chøn Nyquist - M (tiãu chøn äøn âënh biãn âäü pha -1932) 6.5 Täøng håüp hãû thäúng tỉû âäüng xút phạt tỉì âiãưu kiãûn äøn âënh 6.6 Âäü dỉû trỉỵ äøn âënh ca hãû thäúng tỉû âäüng 6.7 Cháút lỉåüng ca quạ trçnh âiãưu chènh 6.8 Cạc quạ trçnh quạ âäü täúi ỉu âiãøn hçnh 6.9 Cạch chn bäü âiãưu chènh CHỈÅNG 7: TÊNH TOẠN HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG 7.1 Tçm hm säú truưn ca âäúi tỉåüng biãút âỉåìng cong bay lãn ca 7.2 Âiãưu kiãûn âiãưu chènh täúi ỉu ca hãû thäúng âiãưu chènh mäüt vng 7 12 14 15 17 17 26 29 30 30 32 35 38 38 39 48 58 58 60 61 63 63 66 67 69 70 72 72 74 74 77 77 81 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT 7.3 Tênh toạn thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu 7.4 Phỉång phạp gáưn âụng âãø xạc âënh thäng säú hiãûu chènh täúi ỉu ca hãû thäúng âiãưu chènh vng 7.5 Tênh toạn thäng säú hiãûu chènh ca hãû thäúng âiãưu chènh nhiãưu vng 7.6 Dỉûng quạ trçnh quạ âäü ca hãû thäúng 85 PHÁƯN II: CẠC THIÃÚT BË ÂIÃƯU CHÈNH TỈÛ ÂÄÜNG 98 CHỈÅNG 1: NHỈỴNG VÁÚN ÂÃƯ CHUNG 1.1 Cạc bäü âiãưu chènh l tỉåíng 1.2 Cạc bäü âiãưu chènh cäng nghiãûp (Bäü âiãưu chènh thỉûc tãú) 1.3 Cáúu tảo chung ca cạc bäü âiãưu chènh CHỈÅNG 2: CẠC BÄÜ ÂIÃƯU CHÈNH TẠC ÂÄÜNG TRỈÛC TIÃÚP 2.1 Bäü âiãưu chènh ạp sút thỉûc hiãûn qui lût âiãưu chènh t lãû P 2.2 Bäü âiãưu chènh ạp sút thỉûc hiãûn qui lût âiãưu chènh I CHỈÅNG 3: BÄÜ ÂIÃƯU CHÈNH GIẠN TIÃÚP 3.1 Cạc bäü âiãưu chènh âiãûn 3.2 Cạc bäü âiãưu chènh khê nẹn 3.3 Cạc bäü âiãưu chènh thy lỉûc CHỈÅNG 4: VI XỈÍ L TRONG K THÛT TỈÛ ÂÄÜNG ÂIÃƯU KHIÃØN PHÁƯN III: MÄÜT SÄÚ HÃÛ THÄÚNG ÂIÃƯU CHÈNH ÂÄÚI TỈÅÜNG NHIÃÛT TRONG NH MẠY ÂIÃÛN CHỈÅNG 1: CẠC HÃÛ THÄÚNG TỈÛ ÂÄÜNG L CỌ BAO HÅI 1.1 Hãû thäúng âiãưu chènh quạ trçnh chạy ca l 1.2 Hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng nhiãût âäü håi quạ nhiãût 1.3 Hãû thäúng âiãưu chènh cáúp nỉåïc 1.4 Hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng cháút lỉåüng nỉåïc CHỈÅNG 2: MÄÜT SÄÚ HÃÛ THÄÚNG ÂIÃƯU CHÈNH THIÃÚT BË PHỦ TRONG PHÁN XỈÅÍNG TÚC BIN 2.1 Hãû thäúng tỉû âäüng bçnh khỉí khê 2.2 Hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng bäü gim än gim ạp 2.3 Hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng bçnh gia nhiãût CHỈÅNG 3: TỈÛ ÂÄÜNG HỌA HÃÛ THÄÚNG LẢNH 3.1 u cáưu, nhiãûm vủ v phán loải 3.2 Tỉû âäüng họa mạy nẹn lảnh 3.3 Tỉû âäüng họa thiãút bë ngỉng tủ 3.4 Tỉû âäüng họa thiãút bë bay håi 3.5 Mäüt säú mảch âiãûn âiãưu khiãøn tỉû âäng hãû thäúng lảnh TI LIÃÛU THAM KHO 90 92 96 99 99 104 108 109 109 110 111 111 115 124 129 135 136 136 144 148 150 151 151 152 152 154 154 157 170 175 185 [...]... nghiãûp âãø âảt cháút lỉåüng i ưu chènh cao, âä i vå i mä i â i lỉåüng i ưu chènh ngỉå i ta phi xạc âënh cho BÂC mäüt qui lût i ưu chènh thêch håüp Váûy qui lût i ưu chènh: l mä i quan hãû toạn hc giỉỵa sỉû chuøn dëch tỉång âä i ca cå quan i ưu chènh v sỉû sai lãûch tỉång âä i ca thäng säú i ưu chènh, hay n i cạch khạc l mä i quan hãû giỉỵa sỉû thay âä i tên hiãûu ra v sỉû thay âä i tên hiãûu... kãú mäüt hãû thäúng i ưu khiãøn tỉû âäüng, ta cáưn tiãún hnh cạc bỉåïc sau âáy: Xút phạt tỉì mủc tiãu i ưu khiãøn, u cáưu vãư cháút lỉåüng i ưu khiãøn v âàûc i øm âä i tỉåüng âỉåüc i ưu khiãøn ta xạc âënh mä hçnh âä i tỉåüng i ưu khiãøn Tỉì mä hçnh, mủc tiãu i ưu khiãøn, u cáưu vãư cháút lỉåüng i ưu khiãøn, cạc ngun l i ưu khiãøn chung â biãút, kh nàng cạc thiãút bë i ưu khiãøn cọ thãø sỉí dủng... tàõc i ưu khiãøn củ thãø Tỉì âọ lỉûa chn cạc thiãút bë củ thãø âãø thỉûc hiãûn ngun tàõc i ưu khiãøn â âãư ra Trãn cå såí ngun l i ưu khiãøn v thiãút bë âỉåüc chn, kiãøm tra vãư l thuút hiãûu qu i ưu khiãøn trãn cạc màût: kh nàng âạp ỉïng mủc tiãu, cháút lỉåüng, giạ thnh, i ưu kiãûn sỉí dủng, háûu qu v.v Tỉì âọ hiãûu chènh phỉång ạn chn thiãút bë, chn ngun tàõc i ưu khiãøn hồûc hon thiãûn l i mä... nghiãûm (âàûc tênh táưn säú hồûc âàûc tênh thå i gian) Gii quút nhiãûm vủ phán têch cháút lỉåüng quạ trçnh i ưu khiãøn cng cọ 2 phỉång phạp: trỉûc tiãúp hồûc giạn tiãúp, thäng qua mä hçnh toạn hồûc âàûc tênh 15 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I âäüng hc thỉûc nghiãûm Gii quút váún âãư ny thỉåìng l gii hãû phỉång trçnh vi phán, vê têch phán v.v Ngoi ra trong l thuút i ưu khiãøn tỉû âäüng, khi... nàng lỉåüng cạc âä i tỉåüng ⇒ T v To cng låïn ⇒ cng thûn lå i cho viãûc i ưu chènh - Thå i gian cháûm trãù T cng nh hỉåíng âãún quạ trçnh i ưu chènh T cng låïn thç cng khäng cọ lå i + Nãúu thå i gian T xút hiãûn åí phêa cå quan i ưu chènh thç ta k hiãûu lTµ + Nãúu thå i gian T xút hiãûn åí phêa phủ ti thç Tλ Trong nhiãưu trỉåìng håüp ta chè xẹt riãng T cng chỉa â m phi xẹt quan hãû giỉỵa T v T ; T /... ngỉå i ta cn dng mạy tênh tỉång tỉû v mạy tênh säú 1.4.2 Täøng håüp hãû thäúng Täøng håüp hãû thäúng l váún âãư xạc âënh thäng säú v cáúu trục ca thiãút bë i ưu khiãøn Gii bi toạn ny thỉûc tãú l thiãút kãú hãû thäúng i ưu khiãøn tỉû âäüng Trong quạ trçnh täøng håüp thỉåìng km theo bi toạn phán têch Âä i vå i cạc hãû thäúng i ưu khiãøn tä i ỉu v tỉû thêch nghi, nhiãûm vủ täøng håüp thiãút bë i ưu khiãøn... d t ⎟ ∫ ⎠ ⎛ 1 ⇒ µ = − K P ⎜ϕ + TI ⎝ µ α ϕ 3.2.1.1.4 Qui lût i ưu chènh t lãû - têch phán -vi phán (qui lût i ưu chènh P I D): ⎛ µ = − K P ⎜ϕ + ⎝ 1 TI ∫ ϕ d t + TD ϕO t µ t Κ p ϕO KP - hãû säú t lãû TI - tthå i gian têch phán TD - thå i gian vi phán dϕ ⎞ ⎟ dt ⎠ 33 α TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I 3.2.1.1.5 Qui lût i ưu chènh t lãû - vi phán (qui lût i ưu chènh PD): ⎛ ⎝ µ = − K P ⎜ ϕ... gii phỉång trçnh (10) 1- Âä i vå i âä i tỉåüng cọ tỉû cán bàòng a/ Trỉåìng håüp 1: gáy nhiãùu phêa tạc âäüng t 0 µ = µo = const 23 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I µ µO t Hçnh 2.13 Tỉì phỉång trçnh: T ϕ’ + ϕ = K (µ - λ) ⇒ T ϕ’ + ϕ = K µo : âáy l phỉång trçnh vi phán cọ vãú phi Gii phỉång trçnh ny ta cọ: ϕ = I + ϕII Vå i Tϕ’ + ϕ = 0 ⇒ vi phán thưn nháút, v − t T I = C1 e nghiãûm... chuøn sang bỉåïc chãú tảo, làõp rạp thiãút bë tỉìng pháưn Sau âọ tiãún hnh kiãøm tra, thê nghiãûm thiãút bë tỉìng pháưn v hiãûu chènh cạc sai sọt Chãú tảo, làõp rạp thiãút bë ton bäü Sau âọ kiãøm tra, thê nghiãûm thiãút bë ton bäü Hiãûu chènh v nghiãûm thu ton bäü hãû thäúng i ưu khiãøn 16 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I CHỈÅNG 2: TÊNH CHÁÚT CA ÂÄ I TỈÅÜNG I ƯU CHÈNH V XÁY DỈÛNG PHỈÅNG TRÇNH... HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I * Bäü chuøn âä i âo lỉåìng: Cạc dảng: Z1 e1 Z2 e2 x x u x Biãún tråí Kiãøu cm ỉïng Biãún ạp sai âäüng p2 p2 Kiãøu sàõt âäüng x Kiãøu äúng phun táúm chàõn - Âàûc tênh ténh (phủ thüc cáúu tảo) - Âàûc tênh âäüng (lm viãûc) 3.1.2 Pháưn tỉí i ưu khiãøn Nhiãûm vủ: - Khúch â i tiãúp âäü sai lãûch tỉì pháưn tỉí âo lỉåìng - Hçnh thnh thût toạn i ưu chènh - i ưu khiãøn pháưn tỉí ... bàõt âáưu v phạt triãøn l thuút i ưu khiãøn i ưu kiãûn ngáùu nhiãn Thå i k phạt triãøn hiãûn â i ngy ca l thuút i ưu khiãøn tỉû âäüng v i ưu khiãøn quạ trçnh nhiãût n i riãng dỉûa trãn cå... H NH I T PHÁN Ư I : L THUT Ú I U Ư CHÈNH TỈÛ ÂÄN Ü G Ü G Â I PHÁN Ư II : MÄT Ü SÄÚ HÃÛ THÄN Ú G I U Ư CHÈNH TỈÛ ÂÄN TỈÅN Ü G NHIÃT Û TRONG NH MAY Ï NHIÃT Û I N Û PHÁN Ư III : CAC Ï THIÃT Ú... thiãút bë i ưu khiãøn Gii bi toạn ny thỉûc tãú l thiãút kãú hãû thäúng i ưu khiãøn tỉû âäüng Trong quạ trçnh täøng håüp thỉåìng km theo bi toạn phán têch Âä i vå i cạc hãû thäúng i ưu khiãøn