Đề cương điều khiển quá trình Tài liệu ôn thi môn điều khiển quá trình Chuyên ngành tự động hóa

Đkqt là ứng dụng kĩ thuật đktđ trong đk vận hành và giám sát các qt công nghệ, đảm bảo
chất lượng, năng suất, hiệu quả sx và an toàn cho con người, tb, mơi trường.
Q trình là diễn biến tuần tự của các q trình vật lý , hóa học, sinh học trong đó vật
chất, năng lượng, thơng tin được biến dổi vận chuyển hoặc lưu trữ.
Qt công nghệ: là qt liên quan đến biến đổi, vc, lưu trữ vật chất, năng lượng nằm trong
một dây chuyền công nghệ hoặc một nhà máy sx năng lượng.
CÂU 1: Nhận biết các biến q trình và cho ví dụ. Thế nào là biến điều khiển, biến cần
điều khiển và biến nhiễu.
Biến cần điều khiển: biến ra, đại lượng hệ trọng tới sự vận hành an toàn, ổn định hoặc
chất lượng sản phẩm, cần được duy trì tại một giá trị đặt hoặc bám theo một tín hiệu chủ
đạo.
Biến điều khiển: Là biến vào can thiệp được theo ý muốn để tác động tới đại lượng cần
điều khiển. lưu lượng là biến điều khiển tiêu biểu nhất trong đkqt.
Nhiễu: biến vào không can thiệp được.
 Nhiễu quá trình:
 Nhiễu đầu vào: biến thiên các thông số đầu vào ( lưu lượng, nhiệt độ hoặc thành phần
nguyên liệu, nhiên liệu).
 Nhiễu tải: thay đổi tải theo yêu cầu sử dụng ( lưu lượng dòng chảy, áp suất hơi nước).
 Nhiễu ngoại sinh: nhiệt độ, áp suất bên ngoài
 Nhiễu đo, nhiễu tạp.
Vd:
Biến vào

Biến điều khiển F1

a, Sơ đồ công nghệ

Biến ra

Nhiễu F0

Biến cần điều khiển h

Quá trình bình
mức

b, Sơ đồ khối


CHƯƠNG 2
Câu 1: Các bước mơ hình hóa

ĐẶT BÀI TỐN MƠ HÌNH HĨA

PHÂN CHI CÁC Q TRÌNH CƠ BẢN

XÂY DỰNG CÁC MƠ HÌNH THÀNH PHẦN

KẾT HỢP CÁC MƠ HÌNH THÀNH PHẦN

PHÂN TÍCH VÀ KIỂM CHỨNG MƠ HÌNH

CÂU 2: Phương pháp xây dựng mơ hình tốn học.
-

Phương pháp lý thuyết:
 xây dượng mơ hình trên nền tảng các định luật vật lý, hóa học cơ bản.
 phù hợp nhất cho mục đích 1,2,5 của q trình mơ hình hóa


-

-

phương pháp mơ hình hóa thực nghiệm:
 ước lượng mơ hình trên cơ sở các quan sát số liệu vào – ra thực nghiệm
 phù hợp nhất cho các mục đích 3,4 của q trình mơ hình hóa.
Phương pháp kết hợp:
 Mơ hình hóa lý thuyết để các định cấu trúc mơ hình
 Mơ hình hóa thực nghiệm để ước lượng các tham số mơ hình

CÂU 3:
Nhận dạng hệ thống
-

Phương pháp xây dựng mơ hình tốn học trê cơ sở các số liệu vào – ra thực
nghiệm hay nhận dạng hệ thống

Theo ICE 60050-351: Nhận dạng hệ thống là những thủ tục suy luận một mơ hình
tốn học biển diễn đặc tính quá độ của một hệ thống đáp ứng của nó đối với một tín
hiệu đầu vào được xác định rõ, ví dụ hàm bậc thang, một xung hoặc nhiễu tạp trắng.
Các yếu tố cơ bản của nhận dạng.
-

-

-

Số liệu vào/ ra của thực nghiệm:
 Xác định như thế nào? Trong điều kiện nào?
 Dạng nhiễu (nhiễu quá trình, nhiễu đo). Độ lớn của nhiễu?

Dạng mơ hình, cấu trúc mơ hình.
 Mơ hình phi tuyến / tuyến tính, liên tục/ gián đoạn hàm truyền đạt/ không
gian trạng thái.
 Bậc mơ hình, thời gian trễ
Chỉ tiêu đánh giá chất lượng mơ hình.
 Mơ phỏng, so sánh với số liệu đo như thế nào.
Thuật toán xác định tham số
 Rất đa dạng => thuật toán nào phù hợp với bài toán nào.
Phương pháp vịng hở, kín.


Phương pháp phản hồi rơle


-

Astrom và hagglund đưa ra năm 1984 dể ước lượng hệ số khuếch đại giới hạn k u
và chu kỳ dao động giới hạn TU => chỉnh định bộ PID theo phwong pháp ziegler
– nichols2.
- Thực chất là một phương pháp tần số, chỉ nhận dạng được đặc tính tần số tại tần
số tương ứng với 1800 của hệ kín
- Một trong những phương pháp nhận dạng hệ kín được sử dụng nhiều nhất bởi các
ưu điểm :
 Đơn giản, dễ tiến hành
 Ít chịu ảnh hưởng của nhiễu
 Nhận dạng hệ kín xung quanh điểm làm việc
CHƯƠNG 3
CÂU 1: Các sách lược điều khiển.

1. Điều khiển truyền thẳng


.



2. Điều khiển phản hồi.






3. Điều khiển nối tầng