tu dong hoa qua trinh nhiet

Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I PHN Ö I L LY YÏ Ï T TH HU UY Yà ÃÚT ÚT  ÂIIà ÃÖU ÖU C CH HÈÈN NH HT TỈÛ Û Â ÂÄ ÄÜN ÜNG G CHỈÅNG : MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN CHỈÅNG 2: TÊNH CHÁÚT CA ÂÄÚI TỈÅÜNG ÂIÃƯU CHÈNH VAè XY DặNG PHặNG TRầNH ĩNG HOĩC CUA NOẽ CHặNG 3: TÊNH CHÁÚT CA CẠC BÄÜ ÂIÃƯU CHÈNH V CẠCH XY DặNG PHặNG TRầNH ĩNG HOĩC CU CHUẽNG CHặNG 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 HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I CHặNG : MÄÜT SÄÚ ÂËNH NGHÉA V KHẠI NIÃÛM CÅ BN : 1.1 Sồ lổồỹc vóử quaù trỗnh phaùt trióứn cuớa LTCT v mäüt säú thût ngỉỵ ca LTÂCTÂ: L thuút âiãưu chènh tỉû âäüng l Khoa hc nghiãn cỉïu nhỉỵng ngun tàõc thnh láûp hãû tỉû âäüng vãư nhỉỵng quy lût cuớa caùc quaù trỗnh xaớy hóỷ thọỳng Nhióỷm 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 quaù trỗnh õióửu chốnh Tióửn thỏn cuớa mọn khoa hoỹc 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 xuáút hiãûn mäüt cå cáúu âiãöu 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 âiãöu chènh mổùc nổồùc naỡy õổồỹcthóứ hióỷn sồ lổồỹc trón hỗnh veợ sau: Nổồùc cỏỳp Hồi nổồùc y Q Hỗnh 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 lyù õióửu chốnh thỗ bọỹ õióửu tọỳc cuớa Jame Watt khäng khạc so våïi bäü âiãưu chènh mỉïc nỉåïc ca Polzunäúp, nhỉng khạc hon ton vãư cáúu tảo v mủc õờch ổùng duỷng Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁƯN I Z L l1 l2 µ M Håi nổồùc TUC BIN HI NặẽC y Hỗnh 1.2: Bọỹ õióửu 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 quaí troüng chuyãøn 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 õọỹng Mỷt khaùc chuùng khọng coù khaớ nng trỗ chênh xạc giạ trë âải lỉåüng âiãưu chènh thay âäøi phủ ti ( thay âäøi cäng sút) Hiãûn tỉåüng õoù goỹi laỡ õọỹ khọng õọửng õóửu cuớa quùa trỗnh 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 cạnh tay ân l1/l2 Song tàng t säú âọ âãún mọỹt giaù trở naỡo õoù thỗ gỷp hióỷn tổồỹng laỷ âäúi våïi k thåìi sn xút mạy håi nỉåïc cúi thóỳ kyớ 18 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁƯN I Âọ l hëãûn tỉåüng máút äøn âënh hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng, âảûi lỉåüüng âãưu chènh giao âäüng tåïi biãn âäü tàng khäng ngỉìng y(t) t Hỗnh 1.3: Hóỷ thọỳng õióửu chốnh mỏỳt äøn âënh Mi biãûn phạp âáúu tranh våïi hiãûn tỉåüng máút äøn âënh ca HT âiãưu chènh bàòng cạch gim ma sạt ca cạc khåïp näúi hồûc ci tiãún cå khờ khaùc õóửu khọng õem laỷi kóỳt quaớ Vỗ vỏỷy õaợ xaớy thồỡi kyỡ õỗnh tróỷ sổỷ phaùt trióứn 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 Cọng trỗnh giaới quyóỳt vỏỳn õóử ọứn õởnh õổồỹc 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 nón yù nghộa cuớa cọng trỗnh khọng õổồỹc caùc chuyón gia õổồng thồỡi nhỗn thỏỳy Cho õóỳùn cuọỳi thóỳ kyớ 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 Thổỷc tóỳ quaù trỗnh vỏỷn haỡnh, caùc hóỷ 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 lyï thuyãút âiãöu khiãøn âiãöu kiãûn ngáøu nhiãn Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Thåìi k phạt triãøn hiãûn âải ngy ca l thuyóỳt õióửu khióứn tổỷ õọỹng vaỡ õióửu khióứn quaù trỗnh 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 khaïi niãûm ta thäúng nháút caïc âënh nghéa caïc 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 taùc õọỹng laỡm quaù trỗnh saớn xuỏỳt khọng ọứn õởnh Cọ hai loải nhiãùu âäüng Nhiãùøu âäüng : l 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 mủc âêch âiãưu khiãøøn, âỉa quạ trỗnh saớn xuỏỳt vóử traỷng thaùi ọứn õởnh nhổợng taùc 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 chốnh: Laỡ nhoùm thióỳt bở dióựn quaù trỗnh cỏửn âiãưu chènh âọ v chụng hoảt âäüng tảo nãn baớn chỏỳt cọng nghóỷ cuớa quaù trỗnh saớn xuỏỳt + Bäü âiãưu chènh: L nhọm thiãút bë tạc âäüng vo âäúi tỉåüng âiãưu chènh bàòưng nhỉỵng tạc âäüng lãûnh theo quy luỏỷt toaùn hoỹc nhỏỳt õởnh nhũm trỗ chóỳ 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 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Vê dủ : Våïi bäü âiãưu chènh mỉïc nỉåïc bãø 1- Táúm chàõn Cå quan âiãöu chènh + : Bäü âiãưu chènh - Bãø nỉåïc: âäúi tỉåüng âiãưu chènh Ho - Âënh trë Ho Vê dủ : Våïi bäü âiãưu chènh täúc âäü Tua bin - Táúm chàõn Cå quan âiãöu chènh + : Hãû thäúng âiãöu chènh -TB Cáưn giỉỵ cọ ω = const l âäúi tỉåüng âiãưu chènh ωο TÚC BIN HÅI NỈÅÏC ωo : ởnh trở Hỗnh 1.4: Vờ duỷ vóử caùc bọỹ õióửu chốnh Hỗnh aớnh cuớa mọỹt hóỷ thọỳng õióửu chốnh tổỷ 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 tổỡng trổồỡng hồỹp cuỷ thóứ Nhổng nhỗn mọỹt caùch tọứng 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 & bäü âiãưu chènh liãn hãû våïi bàòng cạc âỉåìng thäng tin cọ âënh hæåïng Yo BÂC Yo BÂC Xâc Xâc ÂTÂC Y TC Y Maỷch lión hóỷ nghởch Hỗnh: 1.5 Tặ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH 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 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 nguyãn tàõc cå baín sau a- Nguyãn tàõc b tạc âäüng bãn ngoi ( ngun tàõc âiãưu chènh theo nhiãùu âäüng ) Cå âäư cáúu trục: f Xâc BC Y TC Yo Hỗnh: 1.6 ọỳi vồùi hóỷ thọỳng ta cỏửn tỗm quan hóỷ xaùc õởnh 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- Nguyãn tàõc âiãöu chènh theo âäü lãûch Så âäö cáúu truùc: Yo Y BC Xõc TC Y Hỗnh: 1.7 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 - Y o Sai lãûch s taùc õọỹng vaỡo thióỳt bở õióửu chốnh Quaù trỗnh õióửu chènh s kãút thục sai lãûch bë triãût tiãu lục âọ ta cọ tên hiãûu Y - Y o Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I c- Nguyãn tàõc âiãöu chènh häùn håüp : f Yo Y BC Xõc Y TC Hỗnh: 1.8 Loaỷi naỡy tạc âäüng ca hãû thäúng nhanh , âäü tin cáûy cao, nhỉng giạ thnh lải cao 1.2.2: Ngun tàõc âiãưu chốnh theo chổồng trỗnh: Nguyón từc õióửu chốnh theo chổồng trỗnh thổồỡng aùp duỷng hóỷ thọỳng hồớ vaỡ hóỷ thäúng kên Ngun tàõc ny dỉûa vo u cáưu ca tên hiãûu y biãún âäøi theo thåìi gian vồùi mọỹt chổồng trỗnh naỡo õoù, chúng haỷn nhổ 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 quaù trỗnh õióửu chốnh theo chổồng trỗnh ngổồỡi ta dng hãû thäúng kên thỉûc hiãûn theo ngun tàõc : Âiãöu chènh theo sai lãûch Âiãöu chènh theo nhiãùu âäüng Âiãưu 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 mọỹt chố tióu tọỳi ổu naỡo õoù, thỗ ta phaới dng ngun tàõc thêch nghi Så âäư cáúu trục : f TB chốnh õởnh Yo BC Xõc Hỗnh: 1.9 TC Y Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I 1.2.4: Ngun tàõc âiãưu chènh täúi ỉu ( âiãưu chènh cæûc trë ) Yo = y ( t) Var l hm chỉa biãút Så âäư cáúu trục : f TB tờnh toaùn Yo BC Xõc TC Y Hỗnh: 1.10 Thiãút bë toạn sn nhỉỵng hiãûu l âãø âiãưu chènh 1.3: Phán loải cạc hãû thäúng tỉû âäüng: 1.3.1: Theo âënh trë ( Yo ) Nãúu dæûa vaỡo õởnh trở Yo thỗ ta coù thóứ phỏn loải Hãû thäúng giỉỵ äøn âënh Yo = const ióửu chốnh chổồng trỗnh Yo = y ( t ) biãút trỉåïc Hãû thäúng ty 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 âoï coï êt nháút tên hiãûu biãøu diãùn bàòng hm giạn âoản theo thåìi gian 1.3.3: Theo dảng phổồng trỗnh vi phỏn mọ taớ hóỷ thọỳng Hóỷ thọỳng tuyãún : Laì hãû thäúng maì âàûc ténh ca táút c cạc phán tỉí l tuún Phỉång trỗnh traỷng thaùi mọ taớ cho hóỷ thọỳng tuyóỳn tờnh laỡ caùc phổồng trỗnh tuyóỳn tờnh ỷc õióứm cồ baớn ca hãû thäúng ny thỉûc hiãûn âỉåüc ngun l xãúp chäưng Tỉïc l nãúu hãû thäúng cọ nhiãưu tạc âäüng õọửng thồỡi, thỗ phaớn ổùng õỏửu cuớa noù laỡ täøng táút c phn ỉïng tỉìng tạc âäüng riãng l vo hãû thäúng Hãû thäúng phi tuún : l hãû thäúng m âọ cọ âàûc ca mọỹt phỏn tổớ laỡ haỡm phi tuyóỳn Phổồng trỗnh traỷng thaùi mọ taớ cho hóỷ thọỳng naỡy laỡ phổồng trỗnh phi tuún Âàûc âiãøm 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 thäúng: TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Hãû thäúng tỉû thêch nghi : Thêch nghi våïi c trỉåìng håüp âiãưu kiãûn thay âäøi Hãû thäúng khäng tæû thêch nghi : Khäng tỉû chè âënh âỉåüc 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 âiãöu 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 nhàòm gii quút nhiãûm vủ chênh 1.4.1: Phán têch hãû thäúng Nhiãûm vủ ny nhàòm 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 chỏỳt lổồỹng cuớa quaù trỗnh õióửu khióứn : quaù trỗnh xạc láûp trảng thại ténh v trảng thại âäüng ( quaù trỗnh quaù õọỹ ) óứ giaớ quyóỳt nhổợng vỏỳn õóử trón ngổồỡi ta thổồỡng duỡng phổồng phaùp mọ hỗnh toạn hc, tỉïc l cạc pháưn tỉí ca hãû thäúng õióửu khióứn õóửu õổồỹc 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 thäúng Xạc âënh âàûc äøn âënh ca hãû thäúng thọng qua mọ hỗnh toaùn cuớa hóỷ thọỳng vồùi vióỷc sỉí dủng l thuút äøn âënh toạn hc Cạc bỉåïc âãø gii quút bi toạn äøn âënh l : 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 thäúng Xẹt äøn âënh ca hãû thäúng dỉûa vo l thuyóỳt ọứn õởnh Tuy nhión vióỷc lỏỷp mọ hỗnh toaùn ca cạc pháưn v 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 vuỷ phỏn tờch chỏỳt lổồỹng quaù trỗnh õióửu khióứn cuợng cọ phỉång phạp : trỉûc tiãúp hồûc giạn tiãúp, thọng qua mọ hỗnh toaùn hoỷc õỷc tờnh õọỹng hoỹc thỉûc nghiãûm Gii quút váún âãư ny thỉåìng l giaới hóỷ phổồng trỗnh vi phỏn, vờ tờch phỏn v.v Ngoi l thuút âiãưu khiãøn tỉû âäüng, phỏn tờch quaù trỗnh quaù õọỹ ngổồỡi ta coỡn duỡng mạy tỉång tỉû v mạy säú 10 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I W (iω ) lk = K dtnk K dt nk = K dt K P K dt K P W (iω ) lk = KP → ∞ Váûy âiãưu kiãûn âiãưu chènh täúi ỉu ca hãû P thỗ thọng sọỳ KP = ( lồùn ) 7.2.2- Âäúi våïi bäü âiãöu chènh I: ⇒ W (iω ) BDC = ⇒ W (iω ) lk ω =0 KI ⎧ W ( P ) = BDC ⎪⎪ P ⎨ K I − iπ / ⎪W (iω ) = e 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 ⎨ ⎛ ⎞ ⎪ − iπ / ω W ( i ) K e = + ⎜ ⎟ BDC P ⎪ TI ω ⎝ ⎠ ⎩ ⇒ W( iω ) BDC = R C iθ bióỳn õọứi 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 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I / W (iω ) dtnk TI ω W (iω ) dt nk d ⇒ + W (iω ) lk = 2 dω W (iω ) dt KP W i ( ) ω + TI ω dt ⎡ ⎤ 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 l TI Mún ⎧ ⎛ ⎞ + TD P⎟ ⎪W ( P ) BDC = K P ⎜ + TI P ⎝ ⎠ ⎪ ⎨ 7.2.4- Âäúi våïi bäü âiãöu chènh PID ⎛ ⎞ ⎪ ω ω W ( i ) K T ( i ) = ⎜ + ⎟ BDC P ⎪ TI iω D ⎝ ⎠ ⎩ ⇒ W (iω ) BDC = R = K P (1 − TD TI ω ) + TI ω TI ω Khi ω = ⇒ W (iω ) lk = Láúy âảo 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 Kdtnk TI d ⇒ W ( i ) = ω Khi ω = lk 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 âiãưu kiãûn âiãưu chènh täúi ỉu ca bäü PID l TD = 0,5 TI màût khạc 79 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN 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 cọ: W ( P ) HK = Biãøu diãùn trãn màût phàóng 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 TBF 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 phaới cỏửn tỗm nhổợng õióứm maỡ hóỷ thọỳng õi qua tha mn giạ trë M no âọ → Hay laỡ tỗm quợy tờch nhổợng õióứm maỡ hóỷ thọỳng 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 ⇒ − R + R + J = Thãm vãú våïi 2 M −1 M −1 2 ⎛ ⎛ M ⎞ M ⎞ ⎟⎟ + J = ⎜⎜ ⎟⎟ Biãún âäøi biãøu thæïc trãn ⇒ ⎜⎜ − R + 2 M −1⎠ ⎝ ⎝ M −1⎠ Âáy laì phổồng trỗnh õổồỡng troỡn coù tỏm M nũm trón truỷc thỉûc cạch gọc toả âäü mäüt Jm M -1 M khong M −1 M v cọ bạn kênh R M = M −1 R Váûy muäún hóỷ thọỳng tọỳi ổu thỗ õổồỡng TBF phaới tióỳp xuùc 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 coï: 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 caỡng tọỳt nhổng nóỳu KP quaù lồùn thỗ TBF hóỷ håí s bao âiãøm (-1, jo ) ⇒ Hãû thäúng mỏỳt ọứn õởnh Vỏỷy phaới tỗm õióửu kióỷn KP naỡo âọ l täút nháút , tỉïc l våïi KP cho ÂTBF hãû håí phi tiãúp xục vng trn qu tờch trón Nhổng vióỷc tờnh toaùn tỗm õióửu kióỷn 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 daûng 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) vaì β = ar sin 81 M Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN 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 tổỷ tờnh toaùn hóỷ 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 âo ÂTBF ca hãû håí l 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 baùn kờnh naỡy bũng thỗ W(i)õt phaới nhỏn 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 Nãúu láúy M = 1,62 ⇒ =1 M −1 Vaì lục âọ β = 38o Váûy M = 1,62 ⇒ K P tu = r 7.3.2- Bi toạn våïi bäü âiãöu chènh I: K Våïi bäü âiãöu chènh I ta coï: W ( P ) H H = W ( P ) dt I thay P = iω P K I − iπ / ⇒ W ( i ω ) H H = W ( P ) dt e Nóỳu KI = thỗ tổỡ W(i)õt ta coï ω W(iω)HH M M 2 r RM Jm -1 Re β W(iω)ât W(iω)HH W(iω)HH (Kp=Kp.tæ) 82 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Trỗnh tỉû toạn ta cọ : 1- Dỉûng W(iω)ât 2- Dỉûng W(iω)HH våïi KI=1 âãø dỉûng âỉåüc vẹc tå ny thỗ phaới chia veùc tồ W(i)õt cho vaỡ quay âi gäúc π/2 3- K âỉåìng thàóng tỉì goïc toüa âäü coï 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 Dæûng 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 KPtæ ∆A αmax W(iω)HH Sau âọ dỉûng quan hãû KP = f(TI) K Ta tỗm max= tg P TI TI TItổ Trỗnh tỉû toạn: 1- Dỉûng W(iω)ât 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 M âãø coù veùc tồ A thỗ mọứi veùc tồ W(i)õt chia cho (TI ω) quay âi mäüt gäúc π/2 theo chiãöu kim âäưng häư 3- K âỉåìng thàóng tỉì gọc ta âäü cọ β = ar sin ỉïng våïi W(iω)HH thỗ TI coù M mọỹt giaù trở xaùc õởnh ta dỉûng cạc vng trn cọ bạn kênh r tiãúp xục våïi âỉåìng thàóng β v W(iω)HH Váûy nãúu ỉïng våïi Tii ặ ri 83 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁÖN 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 ) ⇒ 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 = vaì cho TI , TD nhỉỵng giạ trë khạc => ta cọ mäüt củm õổồỡng cong Trỗnh tổỷ tờnh toaùn : 1- Dổỷng W(i)õt 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 ⎨ 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- Xaïc âënh thäng sä ú hiãûu chènh täúi TI K ỉu âiãưu kiãûn P l cỉûc âải ỉïng våïi TI TD xaùc õởnh 84 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH 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 bàòng kháu - Kháu cháûm trãø thưn tụy - Kháu quạn báûc ( Trong khong thåìi gian tåïi T xem chỉa biãún âäøi v sau thåìi gian T thỗ bióỳn õọứi vồùi tọỳc õọỹ cổỷc õaỷi ) 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 laìm viãûc våïi hãû âiãưu chènh I v âäúi tỉåüng cọ tỉû cán bàòng ⇒ 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 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 85 Tdt τ => W(iΩ)HH= W(iΩ)BÂC qỉåïc W(iΩ)ÂT qỉåïc TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Váûy bi toạn laỡ phaới tỗm giaù trở tọỳi ổu cuớa ( Kõt 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 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 âiãöu 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(iΩ)ÂT quy ổồùc Vỏỷy ta phaới tỗm ( Kõt KP T )täúi ỉu Cng lm tỉång tỉû cạc mủc trãn ta coï: 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 TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I ,87 K dt τ Vê duû M =1,62 => K P = 7.4.3- 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 æåïc W(iΩ)ÂT quy æåïc + 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 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.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 khọng thoớa maợn yóu cỏửu thỗ ta phaới sổớ duỷng hai phỉång phạp - Phỉïc tảp họa quạ trỗnh õióửu chốnh P PI PID - Phổùc 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 âọ gim âäü chênh xaùc cuớa quaù trỗnh õióửu chốnh óứ nỏng cao õọỹ 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 âiãưu chènh 87 TỈÛ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Vỗ vỏỷy 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 : Âãún túc bin Vng quạn Po BÂC B2 Chènh âënh nh êt biãún âäüng Ph ⇒ tạc âäüng nhanh hån Pb nãúu khäng dng bäü âiãưu chènh giỉỵ äøn âënh B1 GiỉBÂC íäøn âënh ⇒Så âäư ca hóỷ thọỳng voỡng nhổ hỗnh veợ Nhión lióỷu 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 : 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 B C Trung gian N ỉåïc lm m ạt 88 BQ N C2 t qn Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I Nọi chung âãø chênh xạc cạc thäng säú âiãưu chốnh cuớa hóỷ thọỳng nhióửu voỡng thỗ phaới duỡng phổồng phaùp mọ hỗnh hoùa vaỡ bũng maùy tờnh Phổồng phaùp gáưn âụng Cå såí : Khi ta ngàõt riãng cạc vng ( vng trỉåïc sau âọ vng ngoi hồûc nngỉåüc lải ) 1- Trỉåìng håüp 1: Giaớ thióỳt quaù trỗnh laỡm vióỷc cuớa hóỷ thäúng ta coï thãø ngàõt bäü chènh âënh (B2) thåìi gian v lục âọ chè cn B1 lm vióỷc Trỗnh tổỷ baỡi toaùn : 1- Theo W(P)õt1 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 2- Xaïc âënh thäng säú hiãûu chènh ca B2 dỉûa vo W(iω) âäúi tỉåüng tâ( bàòng cạch coi ton bäü vng l âäúi tỉåüng tỉång õổồng ) Vỏỷy phaới tỗm haỡm truyóửn W(P) õttõ Y = W ( P ) dt X B Theo så âäư ta cọ: ⎨ ⎪⎩ 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 ) vaìo 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 bàòng phỉång phạp toạn cho hãû mäüt vng ta tỗm õổồỹc caùc thọng sọỳ hióỷu chốnh cuớa 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 tờnh voỡng ngoaỡi trổồùc Vỏỷy tỗm W(P) õttõ2 = ? Dổỷa vaỡo caùc phổồng trỗnh : Y1 X dc (1) 89 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHÁÖN 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- Dæûng W(P) âttâ2 => Thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu ca B2 bàòng 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- Dæûng ÂTBF ca âäúi tỉåüng tỉång âỉång v càn cỉï theo xạc âënh thäng säú âiãưu chènh täúi ỉu c B1 90 Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I 7.6 Dổỷng 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 chènh => chn âỉåüc bäü âiãưu chènh => ghẹp bäü õióửu chốnh vaỡo õọỳi tổồỹng thỗ quaù trỗnh quaù õọỹ xy thãú no ? Váûy ta phi dỉûng quaù trỗnh quaù õọỹ õóứ kióứm tra laỷi chỏỳt lổồỹng Coù nhióửu phổồng phaùp õóứ dổỷng quaù trỗnh quaù õọỹ ca hãû thäúng, nhỉng thỉûc tãú ta thỉåìng dng phổồng phaùp hỗnh thang Phổồng phaùp hỗnh thang U() 1- Dỉûng âỉåüc ÂTT ca hãû kên W(iω)HK = U(ω) + i V(ω) 2- Dng cạc âỉåìng thàóng song song truỷc hoaỡnh chia U() thaỡnh caùc hỗnh thang vuọng cho tọứng dióỷn tờch cuớa caùc hỗnh thang naỡy bũng diãûn têch nàòm U(ω) dỉåïi âỉåìng cong A Âäúi våïi mọỹt hỗnh thang hoaỡn toaỡn xaùc õởnh nóỳu bióỳt (ro; ω1,æ = ω o ) ω1 ω B ω G ro ωo ω1 3- xaùc õởnh caùc thọng sọỳ hỗnh thang Sọỳ hỗnh thang æ= ω o ω1 ro ω1 Trong sọứ tay ta cho caùc quaù trỗnh quaù õọỹ õọỳi vồùi caùc hỗnh thang õồn ro = ω1 =1 cn ỉ = ω o = ÷ 0,9 ω1 ỉ=? t bng ro ωo ω1 91 hổ Tặ ĩNG HOẽA QUAẽ TRầNH NHIT - PHệN I 4- Càn cỉï vo giạ trë ca ỉ ca tỉìïng hỗnh thang ta tra caùc quaù trỗnh quaù õọỹ cuớa hỗnh thang õồn cuợng coù ổ nhổ vỏỷy tổỡ bión õọỹ giao õọỹng vồùi hỗnh thang õồn (hổ) ta âæåüc biãn âäü thæûc tãú h = ro hỉ Âãø âỉåüc thåìi gian thỉûc => tth = tbaớng : 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 våïi säú % âäü måí cuía nhiãùu h h2 h t th h3 92 h4 h1 ... nhỉỵng hm phi tu n ⇒ âäúi tỉåüng l âäúi tỉåüng phi tu n Âãø gii bi tọan ny ta phi tỗm caùch tuyóỳn tờnh hoùa 13 Tặ ĩNG HOẽA QUA TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I Phỉång phạp tu n họa cạc hm phi tu n Gi sỉí... tu n l khäng thỉûc hiãûn âỉåüc ngun l xãúp chäưng Hãû thäúng tu n họa : l hãû thäúng phi tu n âỉåüc tu n họa Tu n họa cạc âàûc phi tu n cọ nhiãưu phỉång phạp 1.3.4: Theo dảng thay âäøi dàûc ca... thäúng phi tu n : l hãû thäúng m âọ cọ âàûc ca mäüt phán tỉí l hm phi tu n Phỉång trỗnh traỷng thaùi mọ taớ cho hóỷ thọỳng naỡy laỡ phổồng trỗnh phi tuyóỳn ỷc õióứm cuớa hóỷ thọỳng phi tu n l khäng