Đối với hệ thống thí nghiệm quá trình sấy, thì việc điều khiển tốc độ hỗn hợp dòng khí là đơn kênh tức chỉ có một biến đầu vào và một biến đầu ra.
Hình 3.10. Sơ đồ khối vào ra của hệ thống
Vr là vận tốc hỗn hợp dòng khí ởđầu ra.
Để xác định được mối quan hệ giữa đầu vào và đầu ra chúng ta thực hiện bằng thực nghiệm. Tức đi tìm phương trình trạng thái hay hàm truyền của chúng
đây là cơ sở cho việc xây dựng sơ đồ cấu trúc cho hệ thống. Từ sơ đồ cấu trúc chúng ta sẽ thấy được quá trình làm việc của hệ.
Hình 3.11. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống
Trên đây là sơ đồ cấu trúc cụ thể của hệ thống điều khiển tốc độ hỗn hợp dòng khí trong quá trình thí nghiệm sấy.
Trong đó R1, R2 là hai bộđiều khiển ở hai vòng khác nhau nhưng chúng có mối quan hệ tác động qua lại lẫn nhau. Nhờ sự kết hợp điều khiển hai vòng mà
độ chính xác và ổn định trong quá trình làm việc của hệ thống được nâng cao. Chúng là các bộ PID sốđược xây dựng trên nền vi điều khiển 8051.
R11, R22 là các bộ điều khiển chúng đóng vai trò là cơ cấu chấp hành trực tiếp tác động vào đối tượng (động cơ) đó là các bộ biến tần.
W11, W22 là các hàm truyền của phần tử trong hệ thống chúng bao gồm toàn bộống dẫn hỗn hợp khí + động cơ quạt + cảm biến, và buồng sấy.
Trên sơ đồ cấu trúc trên Vd là giá trị tốc độ đặt ban đầu mà người làm thí nghiệm đặt. Khi đó ở đầu ra của hệ thống ta sẽ có giá trị vận tốc mong muốn Vra. Vận tốc ra này sẽ được cảm biến đo và tạo tín hiệu phản hồi về đầu vào để so sánh với tín hiệu đặt. Nếu có sự sai lệch giữa hai giá trị này thì đầu ra của bộ điều khiển sẽ tạo ra một tín hiệu điều khiển. Đây chính là tín hiệu đặt vào các bộ
biến tần để điều khiển động cơ sao cho giá trị vận tốc đầu ra luôn bám sát giá trị đặt đầu vào. Mặt khác trên sơ đồ cấu trúc ta thấy việc điều khiển thực hiện thông
qua hai vòng lồng nhau. Như vậy tín hiệu ra sau khối W11 sẽ chính là tín hiệu đặt cho bộđiều khiển R2.
Việc điều khiển đa vòng như vậy sẽ đem lại cho hệ thống tính ổn định và chính xác cao.
Xong trên thực tế để xác định mô tả động học cho từng đối tượng riêng lẻ
là rất khó thực hiện. Hơn thế nữa nếu xác định được thì khi tổng hợp hàm truyền của hệ thống sẽ có bậc rất cao. Điều này gây ảnh hưởng rất lớn cho việc khảo sát hệ thống, và có thể sẽ không tổng hợp được. Vì thế để tự động điều khiển tốc độ
hỗn hợp dòng khí trong thí nghiệm quá trình sấy của hệ thống. Ta sẽ đi khảo sát bằng thực nghiệm toàn bộ hệ thống để xác định hàm truyền của đối tượng.
Sơđồ cấu trúc rút gọn của hệ thống như sau.
Hình 3.12. Sơđồ cấu trúc hệ
Trong đó: R là bộđiều chỉnh.
S là đối tượng điều khiển (hệ thống thí nghiệm quá trình sấy). Vd là giá trịđặt ban đầu.
E là sai lệch giữa tín hiệu đặt và đo. U là tín hiệu điều khiển.
Vr là tín hiệu ra.
Như vậy ta sẽ phải khảo sát bằng thực nghiệm để tìm ra hàm truyền của
đối tượng. Việc này được thực hiện thông qua bước tiếp theo của nội dung đề tài là tổng hợp hệ thống điều khiển ở chương 4.
3.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 3
Trong chương này đã giải quyết được một số nội dung tiếp theo của đề tài,
đưa ra được một số các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều một pha. Từ đó lựa chọn thiết bịđểđiều khiển chúng cho phù hợp là các bộ biến tần. Áp dụng các nguyên tắc điều chỉnh, điều khiển khiển cho hệ thống thí nghiệm. Đặc biệt đã lựa chọn phương pháp điều chỉnh đa vòng cho hệ điều khiển tốc độ gió, để xây dựng được sơđồ cấu trúc cho hệ thống.
CHƯƠNG IV