Система управления силовыми установками

Система управления силовыми установками

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ., содержащая последовательно соединенные регулятор, первый блок сумматоров, блок исполниШ тельных механизмов, блок силовых, установок, блок тахометров, второй блок сумматоров и блок регуляторов, второй выход блока силовых установок соединен с первым входом сети, первым выходом соединенной через датчик частоты сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к вьпсоду первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первьм входом второго сумматора, вторым входом подключенного к выходу-второго задатчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее точности и КПД, она содержит умножитель и блок ограничителей, выход блока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входом первого блока сумматоров, выход второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора второй вход умножителя соединен с выходом первого сумматора. X) 4: :о :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1д1) С 05 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3420101/18-24 (22) 23. 04. 82. (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) В.А. Гудков, А.М. Шубладзе, А.П. Ситников, Г.Г. Молчанов, Л.И. Васильчук, Н,В. Бушуев, А.Г. Уланов, В.П. Силанчев, В.П. Морозов и С.В. Гуляев (71) Калининградская база тралового флота и Ордена Ленина институт проблем управления (53) 62-50(088.8) (56) 1. Михайлов В.С. Судовая электроавтоматика. Л., "Судостроение", 1970, с. 405-409.

2. Крутов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М., "Машиностроение", 1968, с. 3-7 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ, содержащая последовательно соединенные регулятор, первый блок сумматоров, блок исполнительных механизмов, блок силовых установок, блок тахометров, второй блок сумматоров и блок регуляторов, второй выход блока силовых установок соединен с первым входом сети, пер" вым выхоДом соединенной через датчик частоты сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к выходу первого задатчика, второй выход сети через .датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключенного к выходу второго задатчика, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения ее точности и КПД, она содержит умножитель и блок ограничителей, выход блока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входом первого блока сумматоров, выхоД второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора, второй вход умножителя соединен с выходом первого сумматора.

1 !

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано в системах управления силовыми установками.

Известны системы управления параллельно работающими на общую нагрузку силовыми установками. Принцип их работы основан на контроле угловой скорости вращения отдельной силовой установки посредством своего 1 для данной установки регулятора скорости (1) .

К недостаткам устройства следует отнеСти автономность управления отдельными силовыми установками, что увеличивает энергоемкость процесса управления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее последователь-. но соединенные регулятор, первый блок сумматоров, блок исполнительных механизмов, блок силовых установок, блок тахометров, второй блок сумматоров и блок регуляторов, второй выход блока силовых установок соединен с первым входом сети, первым выходом соединенной через датчик частоты с первым входом сумматора, вторым входом подключенного к выхо- 30 ду первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключенкого к выходу второго эадатчика (2) .

Недостатком этого устройства является независимость работы одной силовой установки от работы других параллельно работающих силовых установок, что приводит к уменьшению 40 моторесурсов и увеличению энергоемкости процесса управления. Это объ" ясняется тем, что вследствие жесткой связи отдельными силовыми установками через общую нагрузку угловая ско- 45 рость вращения всех силовых устано" вок принудительно устанавливается одной и той же, отличной от требуемой, т.е. система управления оказы.вается статической независимо от типа регулятора, используемого для управления отдельными двигателями.

При этом нагрузка между отдельными силовыми установками распределена неравномерно, что ведет к снижению H качества регулирования и увеличению энергоемкости процесса управления. l 08473 3

Цель изобретения — увеличение моторесурсов, повышение точности и

КПД и снижение энергоемкости процес са управления.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую последовательно соединенные регулятор, первый блок сумматоров, блок исполнительных механизмов, блок силовых

О установок, блок тахометров, второй блок сумматоров и блок регуляторов, второй выход блока силовых установок соединен с первым входом сети, первым выходом соединенной через датчик частоты сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к выходу первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключенного к выходу второго задатчика, введены умножитель и блок ограничителей, выход блока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входом первого блока сумматоров, выход второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора, второй вход умножителя соединен с выходом первого сумматора.

На чертеже изображена функциональная блок-схема системы.

Система содержит. второй и первый блоки 1 и 2 сумматоров, блок 3 регуляторов, блок 4 ограничителей, блок

5 исполнительных механизмов, блок 6 силовых установок, датчиж 7 частоты сети, датчик 8 активной мощности сети, задатчики 9 и 10, первый и второй сумматоры 11 и 12, умножитель 13, регулятор 14, сеть 15, блок 16 тахометров.

Под символом QA AQB обозначается связь межцу блоками А и В, где элемент а„.8A(=1,...,и) соединен с одним и только одним элементом b ЮВ.

Система работает следующим образом.

В каждом из сумматоров 2 (.=

=1,. ° .,Ï) блока 2 из сигналов, пос тупающих с ограничителя 4 блока 4 .и второго регулятора 14, формируется сигнал, идущий через исполнительный механизм 5; блока 5 на вход силовой установки б блока 6. Суммато- ром 1 блока 1 формируется сигнал рассогласования между сигналом, определяющим фактическое значение угловой ско1084

Составитель А. Лащев

Техред М. Тепер

М Ю

Корректор О. Билак

Редактор С. Юско

Заказ 2000/41 . Тираж 842 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

„ по делам изобретений и открытий

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

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

3 рости силовой установки 6, получа-. емым с тахометра силовой установки

16<, и входным сигналом системы, задающим требуемое для всей системы одно и тоже значение угловой скорос- .S ти. Этот сигнал поступает на вход регулятора 3 блока 3, реализующего линейный астатический закон управления. Выходной сигнал с регулятора 3 поступает на вход ограни- 10 чителя 4; блока 4, где ограничивается по амплитуде (зона линейности .уменьшается до, 20-30X).

Сумматором 11 формируется сигнал рассогласования между сигналом с 15 подключенного к общей сети 15 дат- чика 7 .частоты сети и. сигналом с задатчика 9, определяющим требуемое для общей сети значение частоты..

Сумматором 12 формируется сумма сиг- 20 налауподключенного к общей сети датчика 8 активной мощности и сигнала с задатчика 10 такого, что выходной сигнал сумматора 12 всегда был больше некоторого значения К . Сигна- 25 ем

Злы с сумматоров 11 и 12 поступают на вход умножителя 13, из выходного сигнала которого формйруется с помощью второго регулятора 14 ПИД-за733 4 кон управления, линейный относитель но сигнала с умножителя !3 и с перестраиваемым общим коэффициентом усиления, роль которого играет сигнал с сумматора 12.

Основная роль в управлении силовыми установками отводится дополнительному контуру управления, где используется регулятор, общий для всех силовых установок. Система управления параллельно работающими силовыми установками становится астатической и в ней происходит равномерное распределение нагрузки между силовыми установками. Тем самым исключаются колебания мощности в значительных пределах, отдаваемой каждой силовой установкой. в отдельнос-, ти, их режимы функционировання становятся близкими к номинальным и, как следствие этого, увеличиваются моторесурсы силовых установок. А, так как номинальные режимы наиболее экономичны в смысле потребления энергии, необходимой для функционирования всей системы в целом, то использование изобретенйя обеспечивает снижение энергоемкости процесса. уп-. равления.