Nếu chúng ta nối tiếp thiết bị điều chỉnh với cơ cấu chấp hành có tốc độ không đổi sẽ được một hệ thiết bị điều chỉnh vị trí với cơ cấu chấp hành không đổi. Cơ cấu chấp hành thường là động cơ một chiều và thường được coi là một khâu tích phân có hàm truyền là: 1
c
T s với Tc là hằng số thời gian chuyển dịch của cơ cấu chấp hành từ vị trí giới hạn đầu đến vị trí giới hạn cuối
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Quy luật điều chỉnh vị trí cơ cấu chấp hành có tốc độ không đổi được mô tả bằng phương trình: e sign T dt du c 1
Giả thiết hệ thống sử dụng bộ điều chỉnh 2 vị trí thì quá trình được diễn dải như sau:
Hình 3.3. Quy luật điều chỉnh hai vị trí với cơ cấu chấp hành có tốc độ không đổi
e > 0 sign(e) = 1 c T dt du 1 e < 0 sign(e) = -1 c T dt du 1
Nếu ta chọn được Tc thích hợp (phù hợp với quy luật điều chỉnh) chất lượng quá trình điều chỉnh sẽ tốt hơn so với điều chỉnh 2 vị trí, giá trị đầu ra sẽ được điều chỉnh phù hợp hơn, khi ở trạng thái cân bằng quá trình dao động sẽ nhỏ hơn.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Nhìn chung quá trình điều chỉnh vị trí theo phương án trên đều xẩy ra tự dao động, như vậy cơ cấu chấp hành sẽ làm việc liên tục. Để khắc phục nhược điểm này người ta có thể sử dụng thiết bị điều chỉnh 3 vị trí có vùng không nhạy (vùng chết) và được mô tả bằng phương trình sau:
Khi e > a, y < x – a, Sign(e) = 1, u = B = Umax
Khi e > 0, e < a, 0 x- y a Sign(e) = 0, u = Utb
Khi e < 0, y > x Sign(e) = -1 u = -B = Umin
Hình 3.4. Quy luật điều chỉnh ba vị trí có vùng không nhạy
Rơle 3 vị trí tương ứng với 3 trạng thái của cơ cấu chấp hành, quay thuận, dừng và quay ngược.
Nếu sai lệch lớn hơn a thì rơle tác động điều chỉnh quay thuận tăng tín hiệu vào của đối tượng điều khiển và y tăng lên cho tới khi sai lệch -a e a , máy điều chỉnh đưa ra tín hiệu bằng 0 động cơ dừng làm việc, từ thời điểm t1 tác động điều chỉnh được giữa cố định bằng u1 từ đó có thể xẩy ra hai trường hợp:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Giá trị u1 đã đảm bảo cho y chỉ dao động trong khoảng từ x-a đến x+a thì lúc đó quá trình điều chỉnh được xem như kết thúc tại t1
Giá trị lượng ra y vẫn lớn hơn giá trị x+a động cơ đảo lại chiều quay để thay đổi u từ u1 đến u2 sao cho tín hiệu ra nằm trong khoảng từ x-a đến x+a như từ thời điểm t3 trên hình 3.4