Đáp án Đi u khi n quá trình ề ể (PCTR421929), Đ 01, ềH C K I, 2017-2018Ọ Ỳ
BÀI 1:
(4 đ)
Đi mể
a. Tìm hàm truy n mô t m i quan h gi a ngõ ra và các ngõ vào?ề ả ố ệ ữ
2
( 1) ( 1)
( ) ( ) ( )
1 ( 1) 1 ( s 1)
s s
m c IP v p p
sp
s s
c IP v m p c IP v m p
K G K K K e s K e s
H s H s Q s
G K K K K e s G K K K K e
θ θ
θ θ
τ τ
τ τ
− −
− −
+ +
= +
+ + + +
Trong đó:
1
p
K R= =
;
AR 3
τ
= =
[min];
2
0.6
( ) ( ) ( )
3 1 0.6 3 1 0.6
ss
csp
s s
c c
G e e
H s H s Q s
s G e s G e
−−
− −
= +�+ + + +
0.5
0.5
b.
10
c
K=
, tìm đi u ki n c a ề ệ ủ
I
τ
đ h kín n đnh?ể ệ ổ ị
1 1
( ) 1 10 1
c c
I I
G s K s s
τ τ
� � � �
= + = +
� � � �
� � � �
Ph ng trình đc tr ng h kín:ươ ặ ư ệ
X p x Taylor: ấ ỉ
1
s
e s
−
−;
(3 1) 6( 1)(1 ) 0
I I
s s s s
τ τ
+ + + − =�
2
3 (7 6) 6 0
I I
s s
τ τ
− + − + =�
Đ h n đnh các h s ph i cùng d u ể ệ ổ ị ệ ố ả ấ
0
I
τ
<�
Do
I
τ
là th i gian tích phân c a b đi u khi n nên ờ ủ ộ ề ể
0
I
τ
>
. V y không t n t i ậ ồ ạ
I
τ
đ h kín n đnh.ể ệ ổ ị
0.5
0.5
c. Thi t k b đi u khi n PI ho c PID khi giá tr đt thay đi?ế ế ộ ề ể ặ ị ặ ổ
( )
( ) 1
c
sp c
G G
H s
H s G G
=+
Trong đó:
0.6
3 1
s
m IP v p
e
G K K K G s
−
= = +
S d ng các ph ng trình (4.43) và (4.44) trong slide bài gi ng, ta có ử ụ ươ ả
c
G
là
b đi u khi n PI v i các h s :ộ ề ể ớ ệ ố
32.5
( ) 0.6(1 1)
c
c
KK
τ
τ θ
= = =
+ +
3
I
τ τ
= =
1
( ) 2.5 1 3
c
G s s
� �
= +�� �
� �
0.5
0.5
d. Tính sai s (offset) trong tr ng h p s d ng b đi u khi n t l vàố ườ ợ ử ụ ộ ề ể ỉ ệ
nhi u thay đi?ễ ổ
Hàm tr không nh h ng đn đ l i tĩnh c a h nên ta có th s d ngễ ả ưở ế ộ ợ ủ ệ ể ử ụ
công th c tính offset (4.30)ứ
offset =
2 2 2
1
d
OL
K
K Q Q
K
− ∆ = − ∆
+
Trong đó:
1
d p
K K= =
;
0.6
OL m c v IP p c
K K K K K K K= =
V y ậ
2
1 0.6
c
Q
offset K
∆
= − +
1
BÀI 2:
(3 đ)
a. Các bi n quá trình:ế
MV:
s
P
CV:
2
T
DV:
1
T
Đây là quá trình trao đi nhi t, nhi t đ dòng ra ổ ệ ệ ộ
2
T
đc đi u khi n b ngượ ề ể ằ
cách thay đi l u l ng h i (ổ ư ượ ơ
s
P
) đa vào bình đ trao đi nhi t v i dòngư ể ổ ệ ớ
vào có nhi t đ ệ ộ
1
T
. S d ng thi t b đo đ đo nhi t đ dòng ra (ử ụ ế ị ể ệ ộ
2
T
) tr vả ề
tín hi u đi n và đc đa vào b đi u khi n nhi t đ (TC), tín hi u raệ ệ ượ ư ộ ề ể ệ ộ ệ
c a b đi u khi n (tín hi u đi n) đc chuy n thành tín hi u áp su tủ ộ ề ể ệ ệ ượ ể ệ ấ
thông qua b chuy n đi (I/P) đ đi u khi n đ m van đi u khi n nh mộ ể ổ ể ề ể ộ ở ề ể ằ
thay đi l u l ng h i đi vào.ổ ư ượ ơ
b.
c
G
IP
K
v
G
p
G
m
K
m
K
2
( )
sp
T s
2
( )
sp
T s
( )E s
( )
t
P s
( )
s
P s
2
( )T s
2
( )
m
T s
1
( )T s
Trong đó:
c
G
: hàm truy n b đi u khi nề ộ ề ể
IP
K
: h s c a b chuy n đi t đi n sang áp su tệ ố ủ ộ ể ổ ừ ệ ấ
v
G
: hàm truy n c a van đi u khi nề ủ ề ể
0.5
0.5
1
Trang 2
p
G
: hàm truy n c a b n trao đi nhi tề ủ ồ ổ ệ
m
K
: h s chuy n đi c a thi t b đoệ ố ể ổ ủ ế ị
c.
2
2
( )
( ) 1
c
sp c
G G
T s
T s G G
=+
Trong đó
2 1.35
0.9 0.75 2 1 2 1
s s
m IP v p
e e
G K K G G s s
− −
= = =
+ +
Ch n ọ
1
c
τ θ
= =
(Skogestad)
S d ng b đi u khi n PID v i công th c (4.66), ta cóử ụ ộ ề ể ớ ứ
1 2 1 2 2 1 1.2345
2 1.35 2 1 1
c
c
KK
τ θ
τ θ
+ +
= = =
+ +
12 2.5
2 2
I
θ
τ τ
= + = + =
20.4
2 2 2 1
D
τθ
ττ θ
= = =
+ +
V y b đi u khi n: ậ ộ ề ể
1
( ) 1.2345 1 0.4
2.5
c
G s s
s
� �
= + +
� �
� �
0.5
0.5
Bài 3:
(3đ)
a.
- Most RTDs consist of a length of fine coiled wire wrapped around a
ceramic or glass core. The RTD element is made from a pure material,
typically platinum, nickel or copper.
- Its principle is based on a physical phenomenon that the material resistance
is a function of its temperature
2
0
(1 )
T
R R AT BT= + +
Where, : resistance of sensor at T (0C)
: resistance of sensor at 0 (0C)
A, B: temperature coefficients (A>0)
1
b. Platinum (Pt) is the most popular since it can be used for a wide
temperature range and has excellent stability. Therefore, it is suitable for
industry applications
1
c. There are three types of wire configuration. They are two-wire, three-wire
and four-wire configurations. In four-
wire configuration:
Advantage: the most accuracy
1
Trang 3
ADC
Four-wire configuration
compared to the others
Disadvantage: it needs a current source (more expensive)
GV. Võ Lâm Ch ngươ
Trang 4