TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH BÀI TẬP LỚN MÔN LÝ THUYẾT ĐIỀU CHỈNH QUÁ TRÌNH NHIỆT Sinh viên thực hiện Lê Quang Minh Lớp KTN 01 K63 MSSV 20183376 Giảng viên h[.]
Trang 1BÀI TẬP LỚN MÔN LÝ THUYẾT ĐIỀU CHỈNH
QUÁ TRÌNH NHIỆT
Sinh viên thực hiện: Lê Quang Minh Lớp: KTN- 01 - K63
MSSV: 20183376
Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Thu Diệp
Hà Nội – 2021
Trang 2Lớp: KTN – 01 – K63
MSSV: 20183376
Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Thu Diê ̣p
Một bộ trao đổi nhiệt cung cấp nước nóng liên tục cho hộ tiêu thụ (hình 1) với các thông số công nghệ như sau:
+ H – mức nước trong bình trao đổi nhiệt, [m];
+ – nhiệt độ nước đầu ra, [oC]; ,
+ 1 – độ mở của van V1 điều chỉnh nước cấp đầu vào;
+ q1 – lưu lượng nước cấp đầu vào;
+ 2 – độ mở của van V2 điều chỉnh lưu lượng môi chất cấp nhiệt;
+ q2 – lưu lượng môi chất cấp nhiệt vào bình gia nhiệt;
+ qr – lưu lượng nước ra khỏi bình gia nhiệt đến hộ tiêu thụ;
+ R1, R2 là các bộ điều khiển.
Trang 4Nhiê ̣m vụ:
1 Vẽ sơ đồ cấu trúc điều khiển của vòng điều chỉnh mức nước.
2 Hãy đă ̣t ký hiê ̣u cho các khối và viết các tín hiê ̣u trong sơ đồ cấu trúc điều khiển mức nước.
4 Đánh giá chất lượng hê ̣ thống đạt được với yêu cầu chỉ số giao động cho
Trang 5Bài làm:
1 Sơ đồ cấu trúc điều khiển của vòng điều chỉnh nhiê ̣t đô ̣.
2 Đă ̣t ký hiê ̣u cho các khối và viết các tín hiê ̣u trong sơ đồ cấu trúc điều khiển nhiê ̣t đô ̣.
Tín hiê ̣u áp lực đầu đẩy van V1 (λ1) là ảnh hưởng nhiễu đến đối tượng điều
đến đối tượng, để đơn giản bài toán các đối tượng này có thể bỏ qua.
O 11 (s) = s (Ts+1) K × e − τs
Ở đây ta cần xác định các giá trị K, T và τ:
Bước 1:Kẻ đường tiếp tuyến của đường cong quá độ tại điểm cuối (B)-coi
Trang 6Hệ số quán tính và thời gian trễ: T = e y s
u 0 K , τ =t s − T
Xác định các đại lượng của đối tượng thực:
- y(∞) = 0,72
- Hệ số truyền: K= 0,21
- Thời gian quán tính: T = 0,65-0,49 = 0,16 phút
thẳng đó với trục hoành.
Trang 7Ta có: K V 1 = tan α = 1,77−1,52 60−40 = 0,0125
= s (0,16 s +1) 2,625.10 −3 ×e −0,49 s
R 1 ( s ) = θ 1
1 s O PT (1)
−1
( s)
2 − arctg ( m c ) = π
2 − arctg ( 1,25 ) =0,67
w c √ m c 2 +1 =
e 1,25.0,67
0,67 √ 1,25 2 +1 =2,15
Trang 8Với mô hình hàm truyền: O 1 (s) = s (0,16 s +1) 2,625.10 −3 ×e −0,49 s
2,625.10 −3
2,625.10 −3 = ¿ 359 . (0,16s+1)
4 Đánh giá chất lượng hệ thống đạt được Hàm truyền của hệ thống:
W ( s) = R 1 ( s ) O 1 ( s)
1+ R 1 ( s).O 1 ( s) =
0,94.e −0,49 s
s+ 0,94.e −0,49 s
Trang 9Ta có đồ thị đáp ứng thời gian và đặc tính tần số - biên độ của vòng điều chỉnh mức nước theo kênh đặt như sau
Trang 10Trên đồ thị đáp ứng thời gian của vòng điều chỉnh mức nước với tín hiệu vào là xung bậc thang, chất lượng của hệ thống được đánh giá thông qua các chỉ tiêu chất lượng sau:
h(∞) × 100 %=
1 , 25−1
1 × 100 %=25 %
0
∞
| ε(t) | dt=1,053
0
∞
ε 2 ( t ) dt=0,7
Trang 11Đồ thị đáp ứng thời gian và đặc tính tần số - biên độ của vòng điều chỉnh mức nước theo kênh nhiễu:
Trên đồ thị đáp ứng thời gian của vòng điều chỉnh mức nước với tín hiệu nhiễu là xung bậc thang, chất lượng của hệ thống được đánh giá thông qua các chỉ tiêu chất lượng sau: