Bài tập lớn thiết bị điều chỉnh công nghiệp

Bài tập lớn thiết bị điều chỉnh
0



BÀI TẬP LỚN
THIẾT BỊ ĐIỀU CHỈNH CÔNG NGHIỆP
Đề bài.









1. Xác định hàm truyền đạt của thiết bị điều khiển
2. Xác định thông số của thiết bị ( K
n
, T
1
, T
2
)
3. Khảo sát hàm quá độcủa cấu trúc tuyến tính củathiết bị điểu khiển( P, PD, PI, PID)
4. Khảo sát hàm quá độ cấu trúc có khuyếch đại rơle của thiết bị điều khiển ( P, PD,
PI, PID ),( khuyếch đại rơle 3vị trí có trễ và mắc vào vị trí *)
5. Xác định giới hạn chế độ trượt.
6. Xây dựng sơ đồ nguyên lý cấu tạo của thiết bị điều khiển.
Cho thông s

ố:
K
1
=30 K
m
= 1.2 mb = 0.2
T
c
=20 T
1
= 70 b = 0.4
α = 0.1 T
d
= 15 c = 10
K = 1.



2
2
2
+pT
pT
α
K
1
pT
c
1

K
n
pT
1
1
K
Bài tập lớn thiết bị điều chỉnh
1



Bài tập lớn thiết bị điều chỉnh
2


Bài làm:
Câu1. Xác định hàm truyền đạt.





_

+

() ()
PT
pW
KKPT
PTK
pW
cn
1
;
4
11
11
3
=
+
=


()
4321
... WWWWpW
m
=

()
( )
=×
+
×
+
×
+
++
=
PTKKPT
PTK
PT
KPT
PT
PT
pW
cn
m
1
1
11
11
11
1
1
2
2
α

W
1
(p)

W
4
(p)

W
3
(p)

W
2
(p)

1
2
2
+PT
PT
α

K
1
PT
1

1
K
n
PT
c
1

K
PT
1
1
()
()
()
PT
KPT
pW
PT
PT
pW
1
1
2
2
2
1
;
1
11 +
=

+
++
=
α
Bài tập lớn thiết bị điều chỉnh
3



() ()
[]
{}
()
() ()
()
()
()
[]
()
()
()
()
()
()
()
()
() ()
()
()
()

1..
1
1
1
1
1
...
11
1
1
1
11
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
11
1
1
11

12
2
21
12
2
2
21
21
12
21
12
12
1
121
2
1
21
12
21
12
12
1
121
2
1
21
2112
1121
2
21

1
12
2
12
+++
=
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
++=
+++×
+
×
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
++=
=×
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡

++=
=
+
=
+
=⇒
+
=
++
+
=
++
=
=
++
=
+
+
+
⎭
⎬
⎫
⎩
⎨
⎧
++
+
+
++
+

++
=
=
+
+
+
×
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+++++=
=
+++
××+
++++=
PsTTPTTs
pW
PT
PT
KW
PsTTPT
Kds
PT
PT
K
PWPT
PT

KpW
T
T
d
dKTTKT
TT
KT
TT
TKT
TT
T
K
TKT
T
TK
KT
KT
TKT
K
P
KK
TTKK
P
KK
TT
P
TKT
TT
PTKT
K

KT
TKT
KK
PTTKK
P
KK
TT
PTT
P
K
TKT
KT
KKPTTKKPTT
K
PT
KPTKTPTT
g
d
i
mq
i
d
i
m
gd
i
mm
i
d
idi

i
d
i
cn
i
nc
m
n
n
n
nc
n
n
n
nc
nn
c
αα
α
α
α
αα
α
α
α
α
α
α
α
α

α
α
α
α
α
αα
αα
αα



Câu2. Xác định thông số của thiết bị.
Từ trên ta có :
cn
i
m
TK
KT
K =

cm
i
TK
KT
K
n
=⇒

Với K = 1 ; T
i

= 70
K
m
=1,2 ; T
c
= 20
Thay số ta được :
917,2
4,2
7
202,1
701
==
×
×
=
n
K

Bài tập lớn thiết bị điều chỉnh
4



()
()
()
[]
()
()

()
dT
dT
TTT
TT
TTT
TKT
KTKTT
TKT
TT
KTKTT
K
TKT
T
i
i
i
di
i
di
i
di
ii
41
0
1
1
0
1
`1

1
1
1
1
1
2
2
2
2
2
2
2
2
22
21
21
12
−=Δ
=
+
+−+⇔
=
+
+−+⇔
+
=+−⇒
+
=
+−=⇒
++

=
α
α
α
α
α
α
α
α
α

Vậy :
()
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+
−−
=
α
12
411
2
d
TT
i
và

()
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
+
−+
=
α
12
411
1
d
TT
i

Với : T
i
= 70 ; α = 0,1 ;
70
15
==
i
d
T
T
d

()
()
d
TT 79,19
2,2
62,070
1,012
70
15
411
70
2
=
×
=
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
+

×−−
=



()
i
TT 84,43
2,2
38,170
1
=
×
=

Vậy khi thực hiện nhiệm vụ là một bộ PID thì thông số của thiết bị là:
n
K
9167.2=
,
1
T
=43.84,
=
2
T
19.79

Câu 3.Khảo sát quá trình quá độ của cấu trúc tuyến tính của thiết bị điều
chỉnh(P,PI,PD,PID)

Từ công thức:
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
++= PT
PT
KW
d
i
mq
1
1

*Khảo sát thiết bị theo quy luật tỉ lệ P:
Để có được một bộ điều khiển P từ bộ PID trên ta chọn T
i
rất lớn (T
i
=5000) còn T
d

rất nhỏ (T
d
=0.01).
+ Xác định thông số của thiết bị:
từ đó dựa vào công thức tính thông số của thiết bị ơ câu 2 ta tính được
K

n
,T
1
,T
2
(thay T
i
=5000, T
d
=0.01 vào công thức)ta có:
==
cm
i
TK
KT
K
n
667,41
202,1
50001
=
×
×