Kỹ thuật điều khiển tự động _ Chương 2

Ch 2: Đặc tính chung của các phần tử • Các hệ thống điều khiển thường bao gồm các loại phần tử khác nhau – sự kết hợp giữa những phần tử điện, lỏng, khí, nhiệt và cơ. • Những loại phần tử này đều có thể được mô tả thông qua 4 đặc tính chung: trở kháng, dung lượng, quán tính và thời gian trễ. lượng trễ • Bốn đặc tính chung này được định nghĩa dựa trên 3 thông số: g g g g g • Thông số 1: lượng vật chất, năng lượng, hoặc khoảng cách •...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật điều khiển tự động _ Chương 2 Ch 2: Đặc tính chung của các phần tử ặ g p • Các hệ thống điều khiển thường bao gồm các loại phần tử khác nhau – sự kết hợp giữa những phần tử điện, lỏng, khí, nhiệt và cơ. • Những loại phần tử này đều có thể được mô tả thông qua 4 đặc tính chung: trở kháng, dung lượng, quán tính và thời gian trễ. lượng trễ • Bốn đặc tính chung này được định nghĩa dựa trên 3 thông số: • Thông số 1: lượng vật chất, năng lượng, hoặc khoảng cách g g g g g • Thông số 2: lực tác động hay thế năng để làm thay đổi những biến định lượng. • Thông số 3: thời gian© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-1 Ch 2: Đặc tính chung của các phần tử ặ g p • Trở kháng: là sự ngăn cản chuyển động của vật thể hoặc năng lượng. Nó được đo bằng tổng các thế năng cần thiết để tạo nên một đơn vị dòng điện, dòng lưu chất, dòng ằ ổ ế ầ ế ể ấ nhiệt, hoặc vận tốc. • Dung lượng: là tổng lượng vật chất, năng lượng, hay khoảng cách cần thiết để tạo nên g ợ g g ợ g ậ g ợ g y g ạ sự thay đổi một đơn vị thế năng. • Quán tính (độ tự cảm): là sự ngăn cản thay đổi trạng thái của chuyển động. Nó được đo bằng tổng các thế năng cần thiết để gia tăng một đơn vị dòng điện, dòng lưu chất điện chất, dòng nhiệt, hoặc vận tốc trong một đơn vị thời gian (giây). • Thời gian trễ: là khoảng thời gian giữa thời điểm xuất hiện tín hiệu vào và thời điểm xuất hiện tín hiệ ra t ơng ứng. ất hiệu tương ứng fo(t) = fi(t - td)© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-2 2.1. Phần tử điện • Điện trở: là tính chất của vật liệu, nó ngăn cản chuyển động của dòng điện. Vật liệu dẫn điện tốt có giá trị điện trở thấp, còn vật liệu cách điện có giá trị điện trở rất cao.© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-3 2.1. Phần tử điện Thí dụ: Một phần tử điện được biết là có đặc tính V-A tuyến tính. Xác định điện trở của phần tử khi điện áp sử dụng là 24 V sẽ gây ra một dòng 12 mA chạy qua phần tử. Giải: Thí dụ: Bóng đèn là một phần tử điện có đặc tuyến V-A phi tuyến. Xác định điện trở của phần tử khi bóng làm việc ở điện thế 6 V với những thông tin đo được như sau: • 5.95 V gây ra dòng 0.500 A • 6.05 V gây ra dòng 0.504 A Giải:© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-4 2.1. Phần tử điện • Điện dung: là lượng điện tích cần thiết để tạo nên sự thay đổi một đơn vị điện áp. Đơn vị của điện dung là farad (F). Lưu ý: nếu thì và Thí dụ: Cho một tín hiệu dòng điện có biên độ 0.1 mA chạy qua một tụ điện trong khoảng thời gian 0.1 s, điện áp của tụ tăng từ 0 đến +25 V. Hãy xác định giá trị điện dung của t điệ ủ tụ điện.© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-5 2.1. Phần tử điện Giải: • Điện cảm: là lượng điện áp cần thiết để làm tăng một đơn vị dòng điện trong một giây. Đơn vị của điện cảm là Henry (H). Lưu ý: nếu thì và© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-6 2.1. Phần tử điện • Thời gian trễ: là khoảng thời gian cần thiết để truyền một tín hiệu từ điểm nguồn đến điểm đích. Đối với phần tử điện, tốc độ truyền rất lớn (từ 2 ×108 đến 3 × 108 m/s) so với những phần tử khác trong hệ thống, vì thế sự ảnh hưởng của thời gian trễ này đối với hệ thống điều khiển thường không xét đến.© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động 2-7 2.1. Phần tử điện Thí dụ: (a) xác định thời gian trễ cho một đường truyền dài 600 m với vận tốc truyền là 2.3 × 108 m/s. (b) Phi thuyền trong không gian cách trái đất 2000 km truyền đi một tín hiệu với vận tốc 3 × 108 m/s. Xác định khoảng thời g ậ ị g gian để tín hiệu truyền đến mặt đất. ệ y ặ Giải: (a) (b)© C.B. Pham Kỹ thuật điều khiển tự động ...