Giáo trình hướng dẫn tìm hiểu về phương thức giải một bài toàn về nhiệt phần 2 pps

TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


4
Âọ l hëãûn tỉåüng máút äøn âënh hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng, khi âảûi lỉåüüng âãưu
chènh giao âäüng tåïi biãn âäü tàng khäng ngỉìng .



















Mi biãûn phạp âáúu tranh våïi hiãûn tỉåüng máút äøn âënh ca HT âiãưu chènh
bàòng cạch gim ma sạt ca cạc khåïp näúi hồûc ci tiãún cå khê khạc âãưu khäng
âem lải kãút qu. Vç váûy â xy ra thåìi k âçnh trãû sỉû phạt triãøn ca mạy håi
nỉåïc . Sỉû kiãûn khng khiãúp trãn â gáy nh hỉåíng låïn tåïi mỉïc läi cún sỉû chụ
ca cạc nh Bạc hc låïn thãú k 19. Cäng trçnh gii quút váún âãư äøn âënh
âỉåüc J-C Maxwell våïi tiãu âãư

“ vãư cạc bäü âiãưu chènh “
cäng bäú nàm 1868 â l
tiãn âãư cho cạc tiãu chøn äøn âënh sau ny ra âåìi. Nhỉng do mäüt säú gii thiãút
âån gi
n họa váún âãư v kãút lûn xa thỉûc tãú lục báúy giåì nãn nghéa ca cäng
trçnh khäng âỉåüc cạc chun gia âỉång thåìi nhçn tháúy.
Cho âãúïn cúi thãú k 19 måïi cọ gii phạp hỉỵu hiãûu cho bi toạn vãư chãú âäü
âiãưu chènh äøn âënh khäng cọ sai lãûch dỉ trong cạc mạy håi nỉåïc cäng sút låïn.
Theo gii phạp âọ trong thnh pháưn ca bäü âiãưu chènh cọ thãm cå cáúu khuúch
âải lỉûc ( tråü âäüng cå ) âãø lm chuøn dëch van âiãưu chènh v cå cáúu phn häưi
phủ âãø thay âäøi âiãưu chènh âäüng hc ca bäü âiãưu chènh .
L thuút âiãưu khiãøn v âiãưu chènh tỉû âäüng tỉì trỉåïc cho âãún nàm 30 ca
thãú k 20 phạt triãøn ch úu trãn cå såí
gii quút cạc váún âãư do thỉûc tãú tỉû âäüng
họa mạy håi nỉåïc âàût ra. M trung tám ca l thuút l váún âãư äøn âënh ca hãû
thäúng âiãưu chènh.
Bàõt âáưu nhỉỵng nàm 30 ca thãú k 20 l thuút âiãưu chènh tỉû âäüng âỉåüc
trang bë cạc dủng củ ca phỉång phạp táưn säú ráút phäø biãún cho âãún ngy nay
nhỉ nàm 1932 cọ t/c H.Niquits v 1938 cọ t/c ca A.V.Mikhailov
Thỉûc tãú trong quạ trçnh váûn hnh, cạc hãû thäúng âiãưu khiãøn ln ln chëu
sỉû nh hỉåíng ca cạc tạc âäüng ngáùu nhiãn. Tỉì nhỉỵng nàm 40 - 60 ca thãú k
20 bàõt âáưu v phạt triãøn l thuút âiãưu khiãøn trong âiãưu kiãûn ngáøu nhiãn .
y(t)
t
0

Hçnh 1.3: Hãû thäúng âiãưu chènh máút äøn âënh

TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I

5
Thåìi k phạt triãøn hiãûn âải ngy nay ca l thuút âiãưu khiãøn tỉû âäüng v
âiãưu khiãøn quạ trçnh nhiãût nọi riãng dỉûa trãn cå såí ỉïng dủng mạy tênh v k
thût vi xỉí l .
Cng nhỉ mi ngnh khoa ha khạc, âiãưu khiãøn hc cọ nhỉỵng khại niãûm
v thût ngỉỵ riãng. Âãø xạc âënh cạc khại niãûm ta thäúng nháút cạc âënh nghéa
trong cạc thût ngỉỵ vãư âiãưu khiãún hc nhỉ sau:
+
Nhiãùu âäüng
:
L cạc nhán täú nh hỉåíng xút hiãûn tỉì mäi trỉåìng xung quanh lm thay âäøi
âải lỉåüng âiãưu khiãøn mäüt cạch khäng mong mún v l nhỉỵng tạc âäüng lm
quạ trçnh sn xút khäng äøn âënh . Cọ hai loải nhiãùu âäüng

Nhiãùøu âäüng trong : l nhiãøu âäüng gáy ra phêa âáưu vo

Nhiãùu âäüng ngoi : l nhỉỵng nhiãøu âäüng gáy ra tỉì phêa phủ ti hay âáưu ra
ca thiãút bë.
+
Tạc âäüng âiãưu chènh
:
L tạc âäüng khäúng chãú tỉì bãn ngoi âãø thay âäøi âải lỉåüng âiãưu chènh theo
hỉåïng ph håüp våïi mủc âêch âiãưu khiãøøn, âỉa quạ trçnh sn xút vãư trảng thại
äøn âënh nhỉỵng tạc âäüng âọ cọ thãø do con ngỉåìi hay mạy mọc thỉûc hiãûn trỉåìng
håüp m mạy mọc hoảt âäüng hon ton khäng cọ tạc dủng ca con ngỉåìi tham
gia gi l âiãưu chènh tỉû âäüng
+ Âäúi tỉåüng âiãưu chènh
:
L nhọm thiãút bë diãùn ra quạ trçnh cáưn âiãưu chènh trong âọ v chụng hoảt âäüng

tảo nãn bn cháút cäng nghãû ca quạ trçnh sn xút.
+
Bäü âiãưu chènh
:
L nhọm thiãút bë tạc âäüng vo âäúi tỉåüng âiãưu chènh bàòưng nhỉỵng tạc âäüng lãûnh
theo quy lût toạn hc nháút âënh nhàòm duy trç chãú âäü lm viãûc âënh trỉåïc ca
hãû thäúng.
+
Cå quan âiãưu chènh
:
L nhỉỵng bäü pháûn âãø thỉûc hiãûn truưn tạc âäüng tỉì bäü âiãưu chènh âãún âäúi tỉåüng
âiãưu chènh
+
Thäng säú ( âải lỉåüng ) âiãưu chènh
:
L nhỉỵng thäng säúï ca âäúi tỉåüng cáưn phi giỉỵ åí phảm vi cho phẹp hay âọ
cng l thäng säú cäng nghãû xạc âënh trảng thại ca âäúi tỉåüng k thût . Giạ trë
ca thäng säú âiãưu chènh m ta cáưn phi giỉỵ trong 1 giåïi hản cho trỉåïc gi l triû
säú qui âënh hay âënh trë
+ Táûp håüp âäúi tỉåüng âiãưu chènh v bäü âiãưu chènh quan hãû våïi nhau theo mäüt
thût toạn nháút âënh gi l hãû thäúng tỉû âäüng âiãưu chènh hay gi tàõt l hãû âiãưu
chènh.





TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I

6




















Hçnh nh ca mäüt hãû thäúng âiãưu chènh tỉû âäüng cọ thãø biãøu diãùn dỉåïi
dảng så âäư chỉïc nàng thãø hiãûn sỉû tỉång tạc ( Biãøu diãùn bàòng mi tãn ) giỉỵa cạc
pháưn tỉí hay nhọm thiãút bë (biãøu diãùn bàòng khäúi chỉỵ nháût) Trong hãû thäúng dỉåïi
sỉû nh hỉåíng ca cạc nhiãùu loản tỉì mäi trỉåìng xung quanh mỉïc âäü chi tiãút ca
så âäư v cạc pháưn tỉí cọ thãø khạc nhau ty theo tỉìng trỉåìng håüp củ thãø. Nhỉng
nhçn mäüt cạch täøng thãø mi hãû thäúng tỉû âäüng âãưu âỉåüc biãøu diãùn dảng så âäư
chỉïc nàng gäư
m 2 pháưn tỉí cå bn l âäúi tỉåüng âiãưu chènh & bäü âiãưu chènh liãn
hãû våïi nhau bàòng cạc âỉåìng thäng tin cọ âënh hỉåïng.

ωο
TÚC BIN
HÅI NỈÅÏC
Ho
1
2
3
1
3
2


Hçnh 1.4: Vê dủ vãư cạc bäü âiãưu chènh
Vê dủ 1 : Våïi bäü âiãưu chènh mỉïc
nỉåïc trong bãø

1- Táúm chàõn Cå quan âiãưu chènh

1 + 2 : Bäü âiãưu chènh
3 - Bãø nỉåïc: âäúi tỉåüng âiãưu chènh
H
o
- Âënh trë


Vê dủ 2
: Våïi bäü âiãưu chènh täúc
âäü Tua bin
1 - Táúm chàõn Cå quan âiãưu chènh
1 + 2 : Hãû thäúng âiãưu chènh
3 -TB Cáưn giỉỵ cọ
ω = const l
a
ì
âäúi tỉåüng âiãưu chènh
ω
o
: Âënh trë

BÂC ÂTÂC
Yo
Y
Xâc
ÂTÂC
Yo
BÂC
Xâc
Y

Mảch liãn hãû nghëch
Hçnh: 1.5
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


7
Hãû thäúng m l âäúi tỉåüng âiãưu chènh & bäü âiãưu chènh láûp thnh vng kên cọ
liãn hãû ngỉåüc gi l Hãû thäúng tỉû âäüng khẹp kên .
Hãû thäúng m máút 1 trong cạc liãn hãû trãn gi l Hãû thäúng tỉû âäüng håí.
Trong thỉûc tãú nghiãn cỉïu v thiãút kãú hãû kên cọ âäü phỉïc tảp gáúp bäüi so våïi hãû
håí. Âäúi våïi hãû thäúng kên näøi báût lãn váún âãư chênh l tênh äøn âënh ca hãû thäúng
v cháút lỉåüng âiãưu chènh.
1.2: Cạc ngun tàõc âiãưu chènh tỉû âäüng
:
1.2.1: Ngun tàõc giỉỵ äøn âënh
:
Ngun tàõc giỉỵ äøn âënh âỉåüc thỉûc hiãûn theo 3 ngun tàõc cå bn sau
a- Ngun tàõc b tạc âäüng bãn ngoi
( ngun tàõc âiãưu chènh theo nhiãùu âäüng
)
Cå âäư cáúu trục:

Âäúi våïi hãû thäúng ta cáưn tçm quan hãû xạc âënh sao cho Y = Y
o
= const
Âáy l hãû thäúng håí nãn cọ cạc nhỉåüc âiãøm nhỉ khäng cọ liãn hãû nghëch nãn cọ
khi lm hãû thäúng máút kh nàng lm viãûc, v cạc nhiãùu khọ âo âỉåüc chênh xạc .
Do âọ hãû thäúng ny êt âỉåüc sỉí dủng
b- Ngun tàõc âiãưu chènh theo âäü lãûch

Så âäư cáúu trục:










ÅÍ hãû thäúng ny tênh hiãûu ra Y ( lỉåüng âỉåüc âiãưu chènh ) âỉåüc phn häưi lải âáưu
vo v so sạnh våïi tênh hiãûu vo tảo nãn âäü sai lãûch.

∆
y = Y - Y
o

Sai lãûch s tạc âäüng vo thiãút bë âiãưu chènh. Quạ trçnh âiãưu chènh s kãút thục
khi sai lãûch bë triãût tiãu lục âọ ta cọ tên hiãûu ra Y - Y
o
BÂC ÂTÂC

Y
Xâc
Yo
Hçnh: 1.6
f
BÂC ÂTÂC
Y
Xâc
Yo ∆Y
Hçnh: 1.7
TỈÛ ÂÄÜNG HỌA QUẠ TRÇNH NHIÃÛT - PHÁƯN I


8

c- Ngun tàõc âiãưu chènh häùn håüp :












Loải ny tạc âäüng ca hãû thäúng nhanh , âäü tin cáûy cao, nhỉng giạ thnh lải cao

1.2.2: Ngun tàõc âiãưu chènh theo chỉång trçnh:

Ngun tàõc âiãưu chènh theo chỉång trçnh thỉåìng ạp dủng do hãû thäúng håí v hãû
thäúng kên . Ngun tàõc ny dỉûa vo u cáưu ca tên hiãûu ra y biãún âäøi theo thåìi
gian våïi mäüt chỉång trçnh no âọ, chàóng hản nhỉ y = y(t). Dỉûa vo mä t
toạn hc ca âäúi tỉåüng âiãưu khiãøn ta cọ thãø xạc âënh tên hiãûu âiãưu khiãøn
Âãø âm bo bo âäü chênh xạc cao trong quạ trçnh âiãưu chènh theo chỉång trçnh
ngỉåìi ta dng hãû thäúng kên thỉûc hiãûn theo 3 ngun tàõc :

Âiãưu chènh theo sai lãûch

Âiãưu chènh theo nhiãùu âäüng

Âiãưu chènh theo phỉång phạp häùn håüp

1.2.3: Ngun tàõc âiãưu chènh tỉû thêch nghi ( tỉû chênh âënh )

Khi cáưn âiãưu chènh nhỉỵng âäúi tỉåüng phỉïc tảp hồûc nhiãưu âäúi tỉåüng âäưng thåìi
m phi âm bo cho mäüt tên hiãûu cọ giạ trë cỉûc trë hồûc mäüt chè tiãu täúi ỉu
no âọ, thç ta phi dng ngun tàõc thêch nghi
Så âäư cáúu trục :

BÂC ÂTÂC
Yo
Y
Xâc
∆Y
f
Hçnh: 1.8
BÂC ÂTÂC
Yo
Y
Xâc
Hçnh: 1.9
f
TB chènh âënh