Адаптивная система управления судовыми силовыми установками

 

ОПИСАНИЕ< 981935

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Соцкалкстическнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (51)М. Кл..

G 05 В 13/02 (22) Заявлено 29 04.81 (21) 32741б1/18 — 24 е с присоединением заявки М (23) Приоритет

1ооудерстеапай комитет

СССР ао делам нэобретеннй и открытий

Опубликовано 15 12 82 Бюллетень М 46

Дата опубликования описания 15.12.82 (53) УДК 62 — SO (088.8) А. А. Аничкин, А. М. Шубладзе, А. П. Ситников, Г

Б. С. Иругов, А. Г. Уланов и С. М. Титов

Г.„ олчанов, / (72) Авторы изобретения

Ордена Ленина институт проблем управления и Калининградская база тралового флота (71) Заявители (54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМИ

СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления судовыми силовыми установками, параметры которых меняются в процессе функционирования в широких диапазонах.

Известны адаптивные системы, предназначенные для управления нестационарными объектами и содержащие пропорционально-интегрально— дифференциальный (ПИД) регулятор с блоком самонастройки весовых коэффициентов регулятора (1).

К недостаткам этих систем следует отнести то, что они не учитывают специфики судовых силовых установок.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система регулирования числа оборотов фирмы "Woodward", содержащая последовательно соединенные датчик оборотов, преобразователь, линейный ПИД-регулятор и исполнительный механизм, датчик температуры го выхлопных газов, задатчик оборотов, выход которого соединен со вторым входом линейного

ПИД-регулятора (2).

Недостатками этой известной системы: являются отсутствие учета нестационарности параметров силовых судовых установок, низкое быстродействие, невозможность стабилизации двигателя на всех режимах работы, приводящее к большому потребляемому расходу топлива и сокращающее моторесурс работы двигателя.

Цель изобретения — повышение экономичности и качества регулирования.

Поставленная цель достигается тем,что в системе управления, содержащей датчик температуры выхлопных газов, задатчик оборотов, последовательно соединенные датчик оборотов, преобразователь, линейный пропорционально †интегрально — дифференциальный регулятор и исполнительный механизм, выход датчика оборотов соединен со вторым входом линейного пропорционально- интегрально-дифференциального регулятора, содержатся блок коррекции и блок самонастройки, подключенный входом и выходом соответственно к выходу и третьсму входу линейного пропорционально — интегрально-.дифференциального регулятора, выход датчика тсм981935

3 пературы выхлопных газов через блок коррекции соединен со входом задатчика оборотов.

На чертеже показана принципиальная схема адаптивной системы управления судовыми силовыми установками. 5i

Схема содержит датчик оборотов 1, преобразователь 2, пропорционально — интегрально— дифференциальньrA регулятор 3, задатчик оборотов 4, датчик температуры выхлопных газов S, блок коррекции 6, блок саманастройки t0

7, исполнительный механизм 8.

Система работает следуюгцим образом.

При работе двигателя датчик оборотов 1 преобразует обороты вала в частоту следования сформированных импульсов, которые преобразо-15 вателем 2 преобразуются в аналоговый электрический сигнал x(t), Далее сигнал поступает на вход ПИД-регулятора 3, на второй вход которого подается сигнал g(t) с задатчика оборотов 4. Величина задающего сигнала

g(t) = и. — у(т)

НОМ (1) где и — постоянная величина, равная требуенОМ мому чйслу оборотов, при температуре выхлопных газов t T (Т, — настроечный коэффициент), 25

0 при г . Т у(т) = (2)

К(» — Т„)при t 7 То сигнал с блока коррекции 6, 30

К вЂ” настроечный коэффициент. Информация о имеется на выходе датчика температуры выхлопных газов 5.

На основе сигналов g(t) и x(t) реализован закон управления в регуляторе 3 вида

35 1(1) = К, (E (т) + К„1 Ч+ К Й (т) 1,(3) где (т) = g (t) — x(t)

4 о т1 (4)

Кр, К„, Кд — весовые коэффициенты.

Их значения формируются в блоке самонастройки 7 на основе выходного сигнала 0 регулятора 3 (это позволяет использовать зависи4 мость между U и нагруженностьк двигателя) следующим образом

К1= const, К .= const (5)

К = с +сЬ Т + Q = U (6) где с, х., Т вЂ” настроечные коэффициенты.

Сигнал с регулятора 3 поступает на вход исполнительного механизма 8, выходной сигнал которого является выходным сигналом системы управления.

Таким образом, в предлагаемой адаптивной системе управления судовыми силовыми установками осуществляется регулирование, близ; кое к оптимальному, независимо от режима работы.

За счет этого достигается повышение экономичности и качества регулирования.

Формула изобретени я

Адаптивная система управления судовыми силовыми установками, содержащая датчик температуры выхлопных газов, задатчик оборотов, последовательно соединенные датчик оборотов, преобразователь, линейный пропорционально— интегрально — дифференциальный регулятор и исполнительный механизм, выход задатчика оборотов соединен с вторым входом линейного пропорционально — интегрально — дифференциального регулятора, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономичности и качества регулирования, система содержит блок коррекции и блок самонастройки, подключеннный входом и выходом соответственно к выхо— ду и третьему входу линейного пропорционально — Интегрально — дифференциального регулятора, выход датчика температуры выхлопных газов через блок коррекции соединен с. входом задатчика оборотов.

Источники информации„ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР N 717718, кл. 6 05 В 13/02, 1980

2. Регулятор числа оборотов конструкции

УГ.8 с циферблатом. Проспект фирмы Vlood—

ward", 1979 (прототип).

981935

Составитель В. Кузин

Техред А. Бабинец

Редактор А. Долинич

Корректор Г. Решетник

Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 9708/65 Тираж 914

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5