ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی

ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی – ایران ترجمه – Irantarjomeh

مقالات ترجمه شده آماده گروه  نساجی

مقالات ترجمه شده آماده کل گروه های دانشگاهی

مقالات

چگونگی سفارش مقاله

الف – پرداخت وجه بحساب وب سایت ایران ترجمه(شماره حساب)ب- اطلاع جزئیات به ایمیل irantarjomeh@gmail.comشامل: مبلغ پرداختی – شماره فیش / ارجاع و تاریخ پرداخت – مقاله مورد نظر --مقالات آماده سفارش داده شده پس از تایید به ایمیل شما ارسال خواهند شد.

کنترل خودکار ضخامت فیتیله نخ با استفاده از اصل اندازه‌گیری ظرفیت خازنی با فرکانس بالا

 بخش ۳: اندازه‌گیری سیستم کنترل و طراحی کنترلرها

چکیده

در این مقاله خواص دینامیکی هر یک از بخشهای سیستم کنترلی بر مبنای نتایج ذیل را مورد بررسی قرار می‌دهیم:

۱- تابع انتقال G_d(S) آشکار طبق رابطه زیر به دست می‌آید.

۲- تابع انتقال G_f(S) از المان کنترل نهایی طبق رابطه زیر به دست می‌آید.

۳- تابع انتقال لوپ آزاد G_t(S) از سیستم کنترل، به استثنای کنترلر، طبق رابطه زیر به دست می‌آید.

۴- مشخصات کنترلر PID، که قبلا آن را از روش زیگلر نیکلولز طراحی نموده بودیم،    از تابع انتقال لوپ آزاد به شرح زیر می‌باشد:

P : 0/3-20  متغیر پیوسته

T_I : 0/3-10  ثانیه متغیر بدون طبقه‌بندی

T_D : 0/1-5  ثانیه

ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی

۱- مقدمه

تنظیمات سیستم کنترل در خصوص این مبحث در بخش ۱ تشریح شده است. در این بخش نتایج اندازه‌گیریهای مشخصه‌های المانهای خاص و جامع، که سیستم کنترل‌ را بوجود می‌آورند ، را مورد بررسی و کنکاش قرار می‌دهیم. ابتدا خواص دینامیکی هر جزء خاص از المانهای سیستم را اندازه‌ گرفته و سپس سیستم جامع کنترل لوپ آزاد، بوسیله روش عکس‌العمل فرکانسی، را اندازه‌ می‌گیریم. به کمک این نتایج و بعنوان یک مبنا، خواص دینامیکی این مبحث بر حسب توابع انتقالی بیان می‌شود.

بر اساس تابع انتقالی لوپ آزاد می‌توان پایداری و دروه تناوب زمانی و نمودارهای تداوم نوسانی آنها را محاسبه نمود. ما خواص دوره تناوب زمانی را بر روی سیستم کنترلی لوپ بسته ارزیابی نموده و آن را با مقادیر محاسبه شده با شرایط مشابه مقایسه کردیم.

در نهایت به کمک محدوده پایداری و ثبات اندازه‌گیری شده و تناوب زمانی، نسبت به طراحی کنترلر الکترونیکی PID مناسب با این سیستم اقدام نمودیم.

ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی

۲- سیستم آشکارساز

همانطور که در بخش ۱ اظهار شد، تجهیزات اندازه‌گیری ظرفیت الکتریکی خازنی بر مبنای اصل اندازه گیری ظرفیت خازنی با مقیاس کوچک بعنوان المان آشکارساز در سیستم کنترلی مد نظر قرار گرفته است، ولی این موضوع را نمی‌توان بدون در نظر گیری تغییرات یا اصلاحات مربوطه مورد استفاده قرار داد، چرا که ممکن است یک تغییر ناگهانی و شدید در نقطه صفر (که بنام دریفت[۱] خوانده می‌شود) همراه با تغییرات دمایی  الکترود اندازه‌گیری رخ دهد

بنابراین ما سیستمی را برای جبران چنین خطایی بصورت اتوماتیک در نظر گرفته‌ایم که در آن روش آشکارسازی دارای ۲ ترمینال ورودی طبق شکل ۱ می‌باشد که یکی از ترمینالها به خروجی سیستم اندازه‌گیری خازنی کوچک متصل شده و دیگری نیز به خروجی غلطک اندازه‌گیری متصل گردیده است که جهت تشخیص ضخامت فیتیله خروجی از طریق برآورد جابجایی مکانیکی عمل می‌نماید. این دو ورودی با هم ترکیب شده تا آنکه خروجی آشکارساز، پس از آنکه ورودی اولی در امتداد با یک فیلتر بالا گذر و ورودی بعدی نیز در امتداد یک فیلتر پایین گذر سیر نمود، را بوجود آورند.

[۱] Drift

ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی

۳- المان کنترلی نهایی

این المان که تغییر دهنده شتاب سطحی غلطک جلویی می‌باشد، همانطور که در بخش ۱ شرح داده شد، عمدتا متشکل از یک عامل الکتروهیدرولیک و سیستم متغیر- سرعت PIV می‌باشد. شکل ۲ نمایی از ساختار آن را نشان داده و همچنین شکل ۳ دید بیرونی آن را به نمایش می‌گذارد.

بر حسب نتایج اندازه گیری شده و بدست آمده از روش واکنش فرکانس، خواص المان کنترلی نهایی در تابع انتقال زیر قابل نمایش می‌باشد:

ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی

۴- طراحی کنترلر

۱-۴٫ محاسبه تابع انتقال لوپ آزاد، محدوده ثبات و پایداری و تناوب زمانی نوسانات پایدار

بر اساس نتایج حاصله شده از روش واکنش فرکانس مشخص شده است که تابع انتقالی هر یک از اجزاء سیستم کنترلی، در صورتی که در محدوده فرکانس کمتر از red/sec20 جای گیرد، را می‌توان بصورت زیر بیان داشت:

۲-۴٫ اندازه‌گیری زمان تناوب نوسانات پایدار

 در واقع ما نسبت به برآورد زمان تناوب نوسانات پایدار آن هم  به هنگامی که فیتیله نخ به سمت سیستم کنترل کشیده می‌شود اقدام نمودیم و آن را با مقدار محاسبه شده با نمودار عملکرد تحت همان شرایط مقایسه کرده‌ایم.

الف. شرایط و روش اندازه‌گیری

ما شرایط تغذیه فیتیله نخ، با کمترین امکان نابرابری در سیستم کشش که مجهز به دستگاه کنترل اتوماتیک با حرکت متناوب بوده است، را تنظیم نمودیم. بر این مبنا، میزان عملکرد را بتدریج افزایش دادیم تا نوسانات پایدار بر روی سیستم کنترلی رخ داده و فیتیله نخ نایکنواختی متناوبی بیابد. ما زمان تناوب را بوسیله تابع خود اصلاحی کشش فیتیله اندازه‌گیری نمودیم. بر این اساس، ما از همان نوع فیتیله و شرایط یکسان در جدول ۱ و ۲ بخش ۲ استفاده کردیم.

ب. نتایج اندازه‌گیری‌ها

مثالهای ثبت شده از حالت نابرابری فیتیله کشیده شده با نابرابری دوره‌ای در شکل A .9 دیده می‌شود و رابطه مربوط به تابع خود تنظیمی نیز در شکل ۱۰ دیده می‌شود.

مقادیر اندازه‌گیری شده برای زمان تناوب در شکل ۱۱ دیده می‌شود. چرخه‌ها نشان دهنده مقادیر برآورد شده هستند. خطوط پیوسته و شکسته مقادیر محاسبه شده از تابع انتقال سیستم کنترل را نشان می‌دهند. این نتایج نشان می‌دهند که مقادیر اندازه‌گیری شده تقریبا با مقادیر محاسبه شده هماهنگی دارند.

۳-۴٫ طراحی کنترلرها

ما مقادیر جدول ۵ را بر اساس محاسبات میزان بهره بهینه، زمان انتگرال و دیفرانسیل ارائه نمودیم. ستونهای مرتبط با بهره بهینه شامل مجموعه‌ای از ۲ اطلاعات هستند: داده‌های فوقانی بصورت مقادیر دما و رطوبت بالا ارائه شده‌اند و داده‌های‌ پایینی نیز مقادیر دما و رطوبت پایین را عرضه می‌دارند.

با استفاده از این اطلاعات بعنوان یک مبنا در جدول ۵، نسبت به طراحی کنترلر PID الکتریکی اقدام شد (طبق شکل (b)12).

ضخامت فیتیله نخ ظرفیت خازنی

۵- جمع‌بندی

(۱) ما خواص دینامیکی هر جزء از سیستم کنترلی خود را با نتایج ذیل اندازه‌گیری کردیم:

(a) تابع انتقالی G_d(S) از آشکارساز بصورت:

(b) تابع انتقالی G_f(S) از المان کنترلی نهایی به شرح ذیل است:

(c) تابعی انتقالی لوپ آزاد از سیستم کنترلی بدون یک کنترلر بصورت زیر است:

(۲) مقادیر اندازه‌گیری شده از زمان متناوب نوسانات پایدار اغلب هماهنگ با مقادیر به دست آمده از G_t(S) تابع انتقالی لوپ آزاد می‌باشد.

(۳) ما کنترلر PID الکتریکی که متناسب با این سیستم می‌باشد را طراحی نمودیم که مشخصات آن به شرح ذیل است.

P : 0/3-20  (پیوند نسبی ۵%- ۳۰۰) متغیر پیوسته.

T_I : 0/3-10  ثانیه (متغیر بدون طبقه‌بندی)

T_D : 0/1-5  ثانیه