anbaconbaba
New Member
Download miễn phí Đồ án Xây dựng hệ thống điều chỉnh tự động
MỤC LỤC
Phần I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀTĐHQTSX.3
Phần II:XÂY DỰNG HỆTHỐNG ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG
I.Xây dựng hàm truyền đạt từhàm quá độcho trước : .5
1.Xác định dạng hàm truyền đạt của đối tượng điều chỉnh:.7
2.Xác định các thông sốcủa hàm truyền đạt:.,,,,.7
II.Xây dựng sơ đồkhối cấu trúc:. 12
2.1.Thiết bị đo:.12
2.1.1. Cảm biến đo:.13
2.1.2.Chuyển đổi đo : .
2.2.Máy điều chỉnh:.17
2.3.Phần tửchấp hành:. .20
III. Xây dựng vùng ổn định của hệthống :. 20
IV. Xác định thông sốtối ưu của máy điều chỉnh ( σ% = 15%):.23
V. Xâydựng sơ đồnguyên lý cấu tạo của hệthống điều chỉnh:.31
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
................................................................172.3.Phần tử chấp hành:............................................................................. .20
III. Xây dựng vùng ổn định của hệ thống :................................. 20
IV. Xác định thông số tối ưu của máy điều chỉnh ( σ% = 15%):................23
V. Xâydựng sơ đồ nguyên lý cấu tạo của hệ thống điều chỉnh:....................31
Phần I. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ TĐHQTSX
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
3
* Khái Niệm Tự Động Hóa :
Tự động hóa là quá trình sử dụng thiết bị để thay thế chức năng đo lường kiểm tra và
điều khiển của con người trong hoạt động sản xuất.
Mối quan hệ giữa : đo lường kiểm tra, điều khiển và chức năng công nghệ rất mật
thiết với nhau, chúng tạo thành một mạch vòng khép kín.
Chức năng công nghệ
Chức năng điều khiển Chức năng
đo lường kiểm tra
* Mục đích của Tự Động Hóa :
- Nâng cao chất lượng sản phẩm, nâng cao năng suất lao động, giảm chi phí sản
xuất.Mục đích cuối cùng là nâng cao hiệu quả kinh tế.
- Giải phóng con người khỏi những điều kiện làm việc độc hại.
* Các bước phát triển của TĐH
- Tự động hóa xuất hiện trên thế giới từ những năm 50 – 60 của thế kỷ XX.
- Tự động hóa Việt Nam có năm 80 tại một số nhà máy xi măng.
- Hiện nay TĐH có mặt ở rất nhiều lĩnh vực trong cuộc sống nhất là trong các nhà
máy công nghiệp. Các nhà máy và xí nghiệp này đều được trang bị hệ thống tự động
hóa ở mức cao.
Hệ Thống Tự Động Hoá QTCN
TĐCN TSCN
CT§
CQ§ TBC CB§
C§§ CB§CCC
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
4
Hình 2 : Hệ thống tự động hoá quy trình công nghệ
TSCN : Thông số công nghệ. CCCH : Cơ cấu chấp hành
TĐCN : Tác động công nghệ. ĐCTĐ : Điều chỉnh tự động
CBĐ : Cảm biến đo. TTĐK : Thuật toán điều khiển
CQĐK : Cơ quan điều khiển.
- Tự động hoá chia ra làm 3 loại:
+ Hệ thống hở (OFF - LINE): là trung tâm tính toán điều khiển làm chức năng cố
vấn cho người vận hành.
+ Hệ thống kín (ON - LINE): điều khiển phân tán.
+ Hệ IN - LINE: điều khiển tập trung.
Phần 2:Xây Dựng Hệ Thống Điều Chỉnh Tự Động
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
5
I.Xây dựng hàm truyền đạt từ hàm quá độ cho trước :
Ta đổi trục tọa độ cũ sang trục tọa độ mới có tâm là điểm Oτ .
Cấu trúc của đối tượng:
1(t) h1(t) h(t)
Hàm truyền đạt của đối tượng:
Wd (P) =Kd. W1 (P).e-τ o.P
W1(p) sẽ trễ hơn Wd(p) một khoảng là 0
τ−e .Với Oτ là trễ vận chuyển.
+ Trong đó: Kd là hệ số khuyếch đại.
+ Kd A
H )(∞= ( đơn vị là thứ nguyên đơn vị tín hiệu ra/đơn vị tín hiệuvào).
Từ Oτ kẻ đường h1(t) vuông góc với trục thời gian.
Xác định hàm so chuẩn :
)(
)()( 1∞= H
tHtσ .
+ Từ )(tσ =0,7 song song với trục t cắt đường đặc tính tại điểm A.
+Từ điểm A kẻ song song với trục σ (t) cắt trục t tại điểm t 7 .
+ Chia t 7 ra làm 3 phần bằng nhau rồi lấy điểm t 3 .
+Từ điểm t 3 kẻ song song với trục σ (t) cắt đường đặc tính tại điểm B .
+Từ B kẻ song song với trục t cắt trục σ (t) tại σ (t3) .
σ (t3
W1(P) e-τ o. P
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
6
1
σ(t7)
Đồ thị đưa về dạng so chuẩn
Từ giá trị )( 3tσ ta xác định được dạng của W1(p):
+ Nếu )( 3tσ > 0,31 thì W1(p) 1
1
+= Tp
pe 1τ−
+ Nếu 0,19 < )( 3tσ < 0,31 thì W1(p) )1)(1(
1
21 ++
=
pTpT
+ Nếu )( 3tσ < 0,19 thì W1(p) )1)(1(
1
21 ++
=
pTpT
pe 1τ−
Trong đó pe 1τ− , 1τ là trễ dung lượng.
1.Xác định dạng hàm truyền đạt của đối tượng điều chỉnh:
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
7
Qua đồ thị đưa về dạng so chẩn ta xác định được:
o Đối với trục h(t)Trên đồ thị ta thấy:
11.9cm ứng với 300C
H(∞) ứng với10 cm ứng với: 25.210C
H1(t3) ứng với 2,05cm.2,521=5.1680C
o Đối với trục thời gian t: trên đồ thị ta thấy:
13.6 ứng với 750s
7t =2.8 cm ứng với 154.417s
⇒ 3t = 0.93 cm ứng với 51.47(s).
0τ =0,62 cm ứng với: 6.13
750.62,0 =34.1911 s.
⇒ σ (t3) = )(
)( 31
∞H
tH =
21.25
168.5 =0.20499
Ta nhận thấy σ (t3) nằm trong khoảng 0,19≤ σ (t3) ≤0,31 .
Hàm truyền đạt W1 (P) là khâu quán tính bậc hai:
W1 (P) = )1.)(1.(
1
21 ++ PTPT
2.Xác định các thông số của hàm truyền đạt:
Ta xác định điẻm uốn tu.
Hàm quá độ:
h(t) = K.[1 - 1
21
1 T
t
e
TT
T −
− +
2
21
2 T
t
e
TT
T −
− ]
Hàm quá độ: σ (t3) = 1 - 1
21
1 T
t
e
TT
T −
− +
2
21
2 T
t
e
TT
T −
−
Lấy đạo hàm của ( )tσ ta có:
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
8
σ ’(t) = 1.(1
21
T
t
e
TT
−
− +
2T
t
e
−
)
Lấy đạo hàm bậc hai của ta thu được có :
σ ’’(t) = ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−
−−
12
1
1
1
221
111 TT e
T
e
TTT
Hình 1-2 Khâu quán tính bậc hai .
Theo tính chất của đạo hàm bậc hai tại điểm uốn ta có :
σ ’’(tu) = 0 ⇒ ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−
−−
12
1
1
1
221
111 TT e
T
e
TTT
=0
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
9
Suy ra : 2
2
1 T
t
e
T
−
= 1
1
1 T
t
e
T
−
Vậy giá trị b sẽ là : b = 1- σ (tu) = 12
1.
21
1 T
tu
e
T
T
TT
T −
− -
2
21
2 T
tu
e
TT
T −
−
=(T1+T2)
2
1
T
2T
tu
e
−
:Giá trị của đạo hàm tại điểm uốn :
σ ’(tu) = ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −−
−−
21
21
1 T
t
T
t uu
ee
TT
=
2
1
T
. 2T
tu
e
−
Như vậy sẽ xác định đuựơc a : a =
(tu)' σ
b = T1 + T2
Xét tại điểm t=2tu :
c = 1- σ (2tu) = 1
2
21
1 T
tu
e
TT
T −
− -
1
2
21
2 T
tu
e
TT
T −
−
Mà : 12Ttue− = 222
2
1 T
tu
e
T
T −
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ (*)
Như vậy : c =
21
1
TT
T
− .
2
22
2
1 T
tu
e
T
T −
⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ - 2
21
2 T
tu
e
TT
T −
−
= > c = 2
2
2
2
2
221
2
1 . T
tu
e
T
TTTT −++
Tính được : 2b
c = ( )221
2
221
2
1
TT
TTTT
+
++
2b
c - 0,75 = ( )221
2
221
2
1
TT
TTTT
+
++ - 0,75
2b
c - 0,75 = 2
21
2
21
)(
)(25,0
TT
TT
+
−
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
10
0,75 -
b
c 2 = )(
)(5,0
21
21
TT
TT
+
−
0,75 -
b
c 2 + 0,5 = )(
)(5,0
21
21
TT
TT
+
− + 0,5 =
21
1
TT
T
+
0,75 -
b
c 2 + 0,5 = a
T1
=> T1 = ⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ − 0,5 +75,0
b
c 2 .a
=> T2= a – T1
.Từ đồ thị ta xác định được: a = 143.3822
b = 0.755
c = 0.45
Thay vào ta có: T1=143.3822. ⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡
+−⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛
5.075.0
2
45.0
755.0
=100.1657
. T2 = 143.3822-100.1657=43,2614
Hàm truyền đạt W1 (P) là :
W1 (P) = .)12614.43)(11657.100(
1
++ PP
Hệ số khuyếch đại: KDT = A
hh )0()( −∞ =
12
21.25 = 2,1008 (oC / %)
Hàm truyền đạt đối tượng có dạng sau:
W1 (P) = .
)12614.43)(11657.100(
1008.2
++ PP
pe 19.34−
Mô phỏng trên sơ đồ simulink ta có đường đặc tính sau :
Đồ án môn học :Tự Động hoá. - GVHD:Nguyễn Văn
Hoà.
Sinh viên:Lê Thị Huệ. - Lớp:ĐKTĐK7-CA.
11
II.Xây dựng sơ đồ khối cấu trúc:
Thiết b...