CHƯƠNG 1: MỘT SỐ ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN
1.1. Sơ lược về quá trình phát triển của Lý thuyết điều chỉnh tự động (LTĐCTĐ) và một số thuật ngữ của LTĐCTĐ
Lý thuyết điều chỉnh tự động là môn khoa học nghiên cứu những nguyên tắc thành lập hệ tự động về những quy luật của các quá trình xảy ra trong hệ thống. Nhiệm vụ chính của ngành khoa học này là xây dựng những hệ tự động tối ưu và gần tối ưu bằng những biệt pháp kỹ thuật, đồng thời nghiên cứu các vấn đề thuộc về tỉnh học và động học của hệ thống đó. Những phương pháp hiện đại của lý thuyết điều chỉnh tự động giúp chúng ta chọn được cấu trúc hợp lý của hệ thống, xác định trị số tối ưu của thông số, đánh giá tính ổn định và những chỉ tiêu chất lượng của quá trình điều chỉnh.
Tiền thân của môn khoa học kỹ thuật điều chỉnh tự động ngày nay là kỹ thuật và lý thuyết điều chỉnh máy hơi nước bắt đầu vào thời kỳ Cách mạng công nghiệp của Chủ nghĩa Tư Bản.
Năm 1765 xuất hiện một cơ cấu điều chỉnh công nghiệp đầu tiên đó là bộ điều chỉnh tự động mức nước trong nồi hơi của Nhà cơ học Nga U-U-ΠΟΛΖΥΗΟΒ (Polzunốp ). Hệ thống điều chỉnh mức nước này được thể hiện sơ lược trên hình vẽ sau:
Gần 20 năm sau, năm 1784 Jame Watt nhà cơ học người Anh đã nhận bằng sáng chế về bộ điều tốc máy hơi nước kiểu con quay ly tâm. Về nguyên lý điều chỉnh thì bộ điều tốc của Jame Watt không khác so với bộ điều chỉnh mức nước của Polzunốp, nhưng khác hoàn toàn về cấu tạo và mục đích ứng dụng.
Nguyên lý hoạt động:
Chuyển động quay của trục máy hơi nước được chuyển một cách tỷ lệ thành chuyển động của con quay ly tâm. Hai quả trọng khi chuyển động quay quanh trục đứng tạo ra lực ly tâm và nhờ hệ thống thanh truyền lực, kéo theo sự chuyển dịch của con trượt M lên phía trên cho đến khi cân bằng với lực lỏ xo L. Như thế độ dịch chuyển của con trượt M liên hệ chặt chẽ với tốc độ quay y của máy hơi nước, cánh tay đòn 1, 1, làm chuyển dịch trục van điều chỉnh theo hưởng chống lại chiều thay đổi tốc độ quay của máy hơi nước. Như vậy tốc độ quay của máy hơi nước được giữ ở một giá trị cân bằng nào đó phụ thuộc vị trí cơ cấu định trị Z.
Các bộ điều chỉnh của Pôlzunốp và của Jame Watt đều tạo ra sự chuyển động van diều chỉnh chỉ nhờ vào năng lượng trực tiếp của cơ cấu do nên có tên gọi là các bộ điều chỉnh trực tiếp.
Theo yêu cầu phát triển công suất của thiết bị, các bộ phận của van điều chỉnh có kích thước và trọng lượng ngày càng tăng. Do vậy lực cản đối với các bộ phận chuyển động cũng tăng theo tỏi mực các bộ điều chỉnh trực tiếp không đủ công suất để hoạt động. Mặt khác chúng không có khả năng duy trì chính xác giá trị đại lượng điều chỉnh khi thay đổi phụ tải (thay đổi công suất). Hiện tượng đó gọi là dộ không đồng đều của qua trình điều chỉnh hay điều chỉnh có độ sai lệch dư (có sai số tình học). Thực vậy khi đối tượng mang phụ tải mới, cánh mở của cơ quan điều chỉnh phải có vị trí mới tương ứng (phụ tải càng lên, cần lưu lượng hơi, nước càng lớn. Muốn vậy cửa thoát của van điều chỉnh phải mở cảng rộng).
