Thiết kế và chế tạo mô hình điều khiển máy khuấy trộn cánh thẳng

TÍNH BỀN CƠ CẤU KHUẤY .1 Tính bền cơ cấu khuấy cánh thẳng

Trong thực tế ta chỉ cần tính bền ở tiết diện nguy hiểm nhất, vì thế hồn tồn cho phép chuyển sơ đồ tương đương với FC chính là hợp lực tác dụng lên cánh (gọi tắc là lực cánh) đặt tại điểm đặt lực nằm trên đường trục của cánh và có khoảng cánh tới trục quay là rk. • Đối với thùng khuấy không tấm chắn có cơ cấu khuấy làm việc ở chế độ khuấy rối (Rek>104) sẽ không tồn tại vận tương đối giữa cánh cơ cấu khuấy và môi trường khi r<r0 (r0- bỏn kớnh phần lừi chất lỏng, phần này chuyển động với vận tốc bằng vận tốc cỏnh khuấy cú bán kính r tương ứng).

BƠM Cể LƯU LƯỢNG RIấNG KHễNG DƯƠNG (BƠM LY TÂM)

Bơm không tạo ra áp suất nhưng phải thắng lực cản để chảy bên trong mạch. Có hai nhóm bơm cơ bản: bơm có lưu lượng riêng (không dương) âm (bơm ly tâm) và bơm cólưu lượng riêng dương (bơm thể tích).

BƠM Cể LƯU LƯỢNG RIấNG DƯƠNG (BƠM THỂ TÍCH) Bơm lưu lượng riêng dương được trình bày ở hình

Một trong những đặc điểm tác động của nhiệt độ là làm thay đổi một cách liên tục các đại lượng chịu sự ảnh hưởng của nó, thí dụ như áp suất và thể tích của một chất khí, sự thay đổi pha hay điểm Curi của các vật liệu từ tính. Vì phần lớn các đại lượng vật lý đều có thể xác định một cách định lượng nhờ so sánh chúng với một đại lượng cùng bản chất được coi là đại lượng so sánh.

THANG NHIỆT ĐỘ

Muốn vậy chỉ gán một giá trị số cho nhiệt độ tương ứng với một hiện tượng nào đó với điều kiện là hiện tượng này hồn tồn xác định và có tính lặp lại. Từ thang nhiệt độ nhiệt động học tuyệt đối (thang Kelvin) người ta đã xác định các thang mới là thang Celsius và thang Fahrenheit (bằng cách dịch chuyển các giá trị nhiệt độ).

ĐO NHIỆT ĐỘ BẰNG ĐIỆN TRỞ .1 Độ nhạy nhiệt

Các vật liệu thường được sử dụng có điện trở suất cao cho phép chế tạo những điện trở có giá trị thích hợp với một lượng vật chất nhỏ và với kích thước tối thiểu (cỡ mm). Nếu nhiệt độ nhỏ hơn 120 oC (khoang( nhiệt độ làm việc của điện trở silic), điện trở suất tăng khi nhiệt độ tăng do độ linh động của hạt tải giảm mà nồng độ của chúng trên thực tế không thay đổi.

ĐO NHIỆT ĐỘ BẰNG CẶP NHIỆT .1 Đặc trưng chung-độ nhạy nhiệt

PTA/B + PTB/C + PTC/D + PTD/A = 0 (5-21) Nếu tổng suất điện động trong mạch khác không thì sẽ có dòng điện chạy trong mạch và xảy ra sự tổn hao năng lượng do hiệu ứng Joule, điều này trái với định luật Carnot nói rằng trong một hệ ở cùng nhiệt độ sẽ không tạo ra năng lượng. Trong một vật dẫn đồng nhất A, giữa hai điểm M và N có nhiệt độ khác nhau sẽ sinh ra một suất điện động (hình 5.4c). Suất điện động này chỉ phụ thuộc vào bản chất của vật dẫn và nhiệt độ TM, TN của hai điểm M và N:. Hình 5.4 Các hiệu ứng nhiệt điện a)hiệu ứng Pleitier b)hiệu ứmg Volta c)hiệu ứng Thomson d)hiệu ứng Seebeck.

T c T ref

ĐO NHIỆT ĐỘ BẰNG DIODE VÀ TRANSISTOR .1 Đặc điểm chung và độ nhạy nhiệt

Dòng này có thể thay đổi rất khác nhau đối với các linh kiện khác nhau, do vậy nên chọn các linh kiện có các đặc trưng tương tự (đối với một giá trị dòng cho trước phải có cùng điện áp V và dòng Io cũng như nhau). Hình 5.11 Các linh kiện sử dụng cảm biến nhiệt độ. a) diode b) transistor mắc theo kiểu diode c)cặp transistor mắc theo kiểu diode. Để tăng độ tuyến tính và khả năng thay thế, người ta thường mắc theo sơ đồ hình 5.11c, dùng một cặp transistor đấu theo kiểu diode mắc đối nhau với hai dòng I1 và I2 không đổi chạy qua và đo hiệu điện thế B-E.

CẢM BIẾN QUANG TRONG ĐO NHIỆT ĐỘ

Nếu vật hấp thụ tất cả các bức xạ truyền tới thì hệ số hấp thụ α=φht/φ =1 và ta gọi chúng là vật đen tuyệt đối, mà chỉ có một số vật trong chúng có tính chất quang học gần với vật đen tuyệt đối, ví dụ như: bồ hóng dầu mỏ, nhựa đen, nhung đen trong miền ánh sáng nhìn thấy có hệ số hấp thụ gần bằng đơn vị. Chúng ta có thể quan sát hình ảnh của sợi tóc bóng đèn trên phông của vật đo: phông chiếu sáng-dây tóc tối (hình 5.12a), phông tối-dây tóc sáng (hình 5.12c), nhờ có biến trở Rb ta có thể thay đổi cường độ dòng điện đi qua đèn cho đến khi mà độ sáng của dây tóc bằng độ sáng của vật đo.

PHƯƠNG PHÁP THỦY TĨNH

F = p - ρSh (6-1) Với p, S, h lần lượt là trọng lượng, tiết diện mặt cắt ngang và chiều cao phần ngập trong chất lỏng của hình trụ; ρ là khối lượng riêng của chất lỏng, g là gia tốc trọng trường. Đặc tính của loại cảm biến này là có độ chính xác cao, đo được các bình có dung tích lớn, hình dạng của bình chứa đa dạng như bình thẳng đứng, bình nằm ngang hoặc bình hình cầu…, đáp ứng nhanh ngay cả khi bình đang làm việc.

PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN

Trong trường hợp chất lưu dẫn điện, chỉ cần sử dụng một điện cực bên ngồi có phủ vật liệu cách điện, lớp phủ đóng vai trò lớp điện môi của tụ, còn điện cực thứ hai chính là lưu chất. Để đo mức các chất lỏng dẫn điện (có điện dẫn suất lớn hơn 10-4 simen/m) người ta sử dụng phần tử thụ cảm có cách điện ở ngồi (hình 6.4b) phần tử nhạy cảm là các điện cực kim loại, có phủ lớp cách điện (2) và nhúng chìm vào trong chất lỏng.

PHƯƠNG PHÁP DÙNG BỨC XẠ

Khác hẳn với kỹ thuật điều khiển kinh điển là hồn tồn dựa vào sự điều khiển chính xác tuyệt đối của thông tin mà trong nhiều ứng dụng không cần thiết hoặc không thể có được, điều khiển mờ chỉ cần xử lý những thông tin “không chính xác” hay không đầy đủ, những thông tin mà sự chính xác của nó chỉ nhận thấy được giữa các quan hệ của chúng với nhau và cũng chỉ có thể mô tả được bằng ngôn ngữ, có thể cho ra những quyết định chính xác. Chính khả năng này đã làm cho điều khiển mờ sao chụp được phương thức xử lý thông tin và điều khiển của con người và đã giải quyết thành công các bài tốn điều khiển phức tạp mà trước đây không giải quyết được và đã đưa nó lên vị trí xứng đáng là kỹ thuật điều khiển của hôm nay và tương lai.

KHÁI NIỆM VỀ TẬP MỜ .1Định nghĩa

Những năm đầu của thập kỷ 90, một ngành điều khiển kỹ thuật mới được phát triển rất mạnh mẽ và đã đem lại nhiều thành tựu bất ngờ trong lĩnh vực điều khiển, đo là điều khiển mờ. Phần này của thuyết minh sẽ trình bày những kiến thức nền tảng của lý thuyết điều khiển mờ, để từ đó có thể tổng hợp và phân tích một hệ thống điều khiển mờ mà cụ thể là hướng đề tài phát triển về lĩnh vực điều khiển nhiệt độ bằng logic mờ.

BIẾN NGễN NGỮ VÀ GIÁ TRỊ CỦA Nể

Và mỗi giá trị ngôn ngữ (mỗi phần tử của N) lại được mô tả bằng một tập mờ có tập nền là miền các giá trị vật lý V. Biến tốc độ v, xác định trên miền các giá trị ngôn ngữ N, được gọi là biến ngôn ngữ.

SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU KHIỂN .1 Giới thiệu cảm biến đo mức 61F-GN

Ở đây, hệ thống được thiết kế bao gồm hai cảm biến 61F-GN, cảm biến thứ nhất sẽ dùng để xác định mức chất lỏng mà bơm A hút vào bình chứa, sau đó tín hiệu từ cảm biến truyền về vi xử lý để điều khiển hệ thống ngắt bơm A và bắt đầu cho bơm B hoạt động. Ta đã có thể xác định được ngưỡng của chất lỏng thông qua cảm biến 61F-GN đồng thời cũng đã biết trước lưu lượng của máy bơm (12 l/ph), do đó ta chỉ cần cho chương trình delay một khoảng thời gian thích hợp sau khi cảm biến 61F-GN truyền tín hiệu về để có thể định lượng được chất lỏng muốn đo.

VI XỬ LÝ TRONG ĐIỀU KHIỂN

Bản thõn cỏc vi mạch (IC:. integrated circuit) này tuy không có nhiều hiệu quả sử dụng nhưng khi là một phần của máy tính đơn board (single-board computer) chúng trở thành phần trung tâm trong các sản phẩm có ích dùng để nghiên cứu và thiết kế. Ta cần lưu ý rằng khi chế độ nghỉ được kết thúc bởi một reset cứng, chip vi điều khiển sẽ tiếp tục bình thường thực thi chương trình từ nơi chương trình bị tạm dừng trong vòng hai chu kỳ máy trước khi giải thuật reset mềm nắm quyền điều khiển.