Nguyên tắc làm việc của sơ đồ được thực hiện theo 4 bước như sau:
Bước 1: Bộ phát lệnh (FL) phát lệnh tới khối logic (LG) điều khiển động cơ chấp hành (CH) quay dịch mở van gió một bước +x , đồng thời phát lệnh cho bộ ghi nhớ (GN), ghi nhớ giá trị nhiệt độ ban đầu dưới dạng điện áp Uyk.
Bước 2: Bộ phát lệnh tạo thời gian trễ để nhiệt độ của lò thay đổi
Bước 3: Bộ phát lệnh phát lệnh cho bộ ghi nhớ, ghi nhớ giá trị Uyk+1.
Bước 4: Bộ phát lệnh phát lệnh so sánh 2 giá trị trong các bộ nhớ . * Nếu: yk = Uyk+1 - Uyk > c ( nhiệt độ lò đang tăng lên)
Trong đó c là một số dương cho trước là ngưỡng tác động của khối logic, bộ phát lệnh tiếp tục phát lệnh tới khối logic điều khiển động cơ chấp hành quay dịch mở van khí một bước x nữa, và phát lệnh cho bộ ghi nhớ, ghi nhớ giá trị Uyk+1 . Quá trình lặp lại theo chu kỳ như trên cho tới khi tìm được cực trị (đây là quá trình tìm cực trị ).
* Nếu: yk = Uyk+1 - Uyk < - c (điểm làm việc vượt qua giá trị cực đại)
Thì khối logic điều khiển động cơ quay ngược lại đóng bớt van gió một bước x và lúc này hệ đã tìm được cực trị và chuyển sang quá trình duy trì cực trị.
* Nếu: - c < yk = Uyk+1 -Uyk < c khối logic không tác động, động cơ không quay lưu lượng khí cấp vào mỏ đốt được giữ cố định và hệ làm việc ở vùng cực trị.
Tuy nhiên giá trị nhiệt độ ở bước 1 và bước 3 vẫn được bộ ghi nhớ ghi lại để kiểm tra và duy trì điểm làm việc xung quanh điểm cực trị.
Như vậy nhờ thuật toán điều khiển kiểu bước như trên hệ đã thực hiện hai quá trình, quá trình thứ nhất là quá trình tìm cực trị và quá trình thứ hai là quá trình duy trì điểm
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
làm việc tại cực đại, bằng việc tính chọn mức ngưỡng của phần tử logic hợp lý và trong khoảng sai số cho phép ta có vùng làm việc không nhạy mà ở đó, hệ làm việc trong vùng cực trị mà không bị dao động.
Ở đây thuật toán của ta là thực hiện bước đều (x xác định trước), nếu ta tính toán đưa ra nhiều ngưỡng so sánh c1, c2, c3… (c1< c2< c3), tương ứng với các góc mở
x1< x2< x3, ...), với sai lệch càng lớn thì góc mở càng lớn, thì hệ thống sẽ nhanh chóng tiến đến điểm cực đại.
Hoặc trong những hệ thống yêu cầu chất lượng điều khiển cao hơn, ta có thể lấy
k
y
làm hệ số khuếch đại cho giá trị Uđk động cơ chấp hành. Như vậy sẽ thực hiện góc mở van “vô cấp” theo sai lệch của nhiệt độ. Tuy nhiên với thuật toán này, hệ thống chỉ có lợi ở vùng làm việc xa điểm cực trị. Khi đó sai lệch yk lớn, bước dịch chuyển lớn, nên hệ nhanh tiến về điểm cực trị. Ở vùng lân cận điểm cực trị yk nhỏ, bước dịch chuyển nhỏ nên hệ tiến đến cực trị lâu hơn, hình 3.7.
Hình 3.7. Sai lệch yk ở các vùng khác nhau trên đặc tính cực đại
Do vậy trên thực tế ta nên dùng thuật toán bước theo cấp. Tức là khi ở xa điểm cực đại, hệ thực hiện bước nhảy lớn, khi gần đến điểm cực đại hệ thực hiện bước đều, với bước nhảy nhỏ hơn.
0 20 40 60 80 100 120 140 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 Thoi gian (s) N h ie t d o
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Sensor tốc độ lấy tín hiệu phản hồi tốc độ động cơ dưới dạng điện áp đưa về cùng với máy điều chỉnh để điều chỉnh tốc độ động cơ trong mỗi bước.