Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
MỤC LỤC
Chương 1. ĐỀ BÀI……………………………………………………… 3
Chương 2. NỘI DUNG BÀI THUYẾT TRÌNH…… … … 6
2.1. Xác Định Mô Hình Đối Tượng Điều Chỉnh……………….7
2.1.1. Xác định mô hình điều chỉnh mức nước………………7
2.1.2. Xác định mô hình điều chỉnh nhiệt độ……….……… 9
2.2. Xác Định Bộ Điều Chỉnh Bền Vững………………………12
2.2.1. Xác định bộ điều chỉnh bền vững tối ưu R
1

cho vòng điều chỉnh mức nước ………… …………… ….10
2.2.2. Xác định bộ điều chỉnh bền vững tối ưu
cho vòng điều chỉnh nhiệt độ … ……………………… 13
Chương 3. ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG… 14
3.1. Đánh Giá Chất Lượng Của Hệ Thống
Điều Chỉnh Mức Nước………………………………… 14
3.2. Đánh Giá Chất Lượng Của Hệ Thống
Điều Chỉnh Nhiệt Độ……………………………………… 18
Chương 4. ĐÁNH GIÁ ĐỘ BẤT ĐỊNH CỦA HỆ THỐNG… 21
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
1

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
4.1. Xác Định Độ bất Định Của Đối Tượng
Điều Chỉnh Mức Nước…………………………………… 21
4.2. Xác Định Độ bất Định Của Đối Tượng
Điều Chỉnh Nhiệt Độ……… ……………………… 23

- q
2
– lưu lượng môi chất trao đổi nhiệt
các thông số ở trạng thái cân bằng : H
0
, θ
0
, μ
1
0
, μ
2
0
, q
1
0
, q
2
0
, q
r
0
=q
1
0
q
1
[m
3
/h]

∆
H
0
q
r
R
2
R
1
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
∆
θ
,[
0
C]
Hình 2. Đặc tính của van V
1
Hình 3. Đặc tính của van V
2
Hình 5. Đặc tính quá độ của
Đối tượng 0
11
:q
1

→
H
t, phút
t, phút

0,3
0,2
0,1
6
4
2
Hình 4. Đặc tinh quá độ của đối tượng 0
22

→
θ
V
1
V
2
H
0
θ
0
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
5

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
µ
1
µ
2
H

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
NHIỆM VỤ
• Mô hình hóa theo các kênh điều chỉnh mức nước và kênh điều chỉnh
nhiệt độ
• Xác định các bộ điều chỉnh bền vững tối ưu đối với từng kênh điều
chỉnh nói trên
• Đánh giá chất lượng điều chỉnh theo từng kênh điều chỉnh nói trên
• Xác định độ bất định của các đối tượng theo từng kênh dắc tính phi
tuyến của van gây ra
Cho biết độ mở của các van có thể biến thiên trong khoảng
- Van V
1
trong khoảng ∆μ
1
= ±15% xung quanh điểm cân bằng
đã cho
- Van V
2
trong khoảng ∆μ
2
= ±25% xung quanh điểm cân bằng đã
cho
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
7

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt

11
V
1
– là van điều chỉnh, là khâu tỷ lệ ( đầu vào μ
1
đầu ra q
1
) với
đặc tính cho trên hình 2 ; O
11
– đối tượng công nghệ theo kênh
q
1
→H với đặc tính cho trên hình 4
Đối tượng điều chỉnh của hệ thống điều chỉnh nhiệt độ là:
O
2
= V
2
O
22
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
9

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
V
2
– là van điều chỉnh, là khâu tỷ lệ ( đầu vào μ

tượng tích phân có quán tính và trễ. Do đó mô hình của đối tượng có
dạng như sau :
1
11
11
1
(1 )
K
s
s T s
O e
τ
−
=
+
. Nhiệm vụ ta cần phải đi xác
định các đại lương sau : K
11
, T
11
và τ
1
. Từ đồ thị đặc tính quá độ của
khâu O
11
ta xác định được các giá trị trên như sau :
+ Thời gian trễ : τ= 0.982
+ Hằng số quán tính T
1
=0.80

3
11
22.10
0.982
(1 0.8 )
s
s s
O e
−
−
=
+
Từ đồ thị đặc tính của van V
1
ta
xác định được K
v1
như sau.
Ta có :
K
v1
=tg γ =
0,11
19,58
≈
5,62 10
-3

Từ đây ta có mô hình của đối tượng O
11

−
−
+
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
13

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
II.2 Xác Định Mô Hình Điều Chỉnh Nhiệt Độ Nước Ra O
2
(s)
Ta có sơ đồ hệ thống của khâu điều chỉnh nhệt độ nước ra như sau.
Ta có thể coi tín hiệu của q
1
là nhiễu ảnh hưởng đến O
2
.
( )
( ) ( )
2
22
22
1 2
1 1
s
K
s
T s T s
O e

Từ đồ thị đặc tính quá độ ta có :
+ giá trị xác lập ∆θ(∞)= 8
o
C
+ hằng số quán tính biểu trưng T
a
= 17,48 ph.
+ tọa độ điểm uốn.
U( t
u
; ∆θ
u
)= U(14,75; 3,27)
Do đó ta có tung độ tương đối của điểm uốn là :
g=
( )
3,27
0,40875
8
U
θ
θ
∆
= =
∆ ∞
ta thấy g > g
max
=0,264
với δ = g - g
max

a
(1 2,4 )
e
δ
+
=14,75 – 17,48
( )
1 2,4.0,145
e
+
=6,08 phút
Hệ số truyền của mô hình là K
22
=
( )
2
θ
µ
∆ ∞
∆
=
8
8,8
=0,91. Thay tất cả các
giá trị vừa tìm được vào biểu thức mô hình của đối tượng O
22
:
Mô hình của đối tượng điều chỉnh nhiệt độ O
22
là :

2
(s)= K
v2
.O
22
(s)
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
16

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
= 0,171.
( ) ( )
6,08
0,91.
1 5,68 1 5,68
s
s s
e
−
+ +
=
( ) ( )
6,08
0,16.
1 5,68 1 5,68
s
s s
e

c
thời gian như sau :
ar ( )
2
2
ar ( ) 1
2
m ctg m
c
ctg m m
e
π
θ
π
 
−
 
 
=
 
− +
 
 
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
17

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
Thay vào ta có θ

123,64.10
PT
s s
s
O
−
−
+
=
( )
6 6
3
1
1 (1 0,8 ) (1 0,8 )
6,13.10 (1 0,8 )
1,32
270.10 163,2.10
s s s
s s
s
R
− −
∗
+ +
= = = +
Vậy bộ điều chỉnh mức nước là
( )
1
s
R

θ
−
∗
=
Lấy chỉ số tắt dần là ψ= 0,945, chỉ số dao động m= 0,461
Tính được θ
2
= K
θ
.τ = 1,348.6,08=8,20
( )
( )
( ) ( )
1
2
1 5,68 1 5,68
0,16
PT
s s
s
O
−
+ +
=
Và
→
( )
( ) ( ) ( ) ( )
( ) ( )
2


stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
Đặc tính mềm của hệ thống sau khi phần mềm CASCAD tự tổng hợp
bộ điều chỉnh tối ưu
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
21

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
Từ đồ thị đặc tính mềm của hệ hở của vòng điều chỉnh mức nước
ta thấy đường cong này không bao điểm (-1;j0). Vậy theo tiêu
chuẩn NYQUIST hệ này có dự trữ ổn đinh.
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
22

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
Đồ thị đáp ứng thời gian của vòng điều chỉnh mức nước và đặc
tính tần số biên độ theo kênh đặt và kênh nhiễu
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
23

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
Trên đồ thị đặc tính đáp ứng thời gian của hệ thống điều khiển mức

0
t dt
e
∞
∫
= 1,506

• Hệ số tắt dần : Ψ= 0,948
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
24

stt: 37
Bài tập lớn : Lí Thuyết Điều Chỉnh Quá
Trình Nhiệt
3.2. Đánh Giá Chất Lượng Của Hệ Thống Điều Chỉnh Nhiệt
Độ.
Sinh viên : LÊ THẾ LỢI Lớp: Nhiệt Lạnh 1- k53 SHSV : 20081625
25

stt: 37