Система управления силовыми установками

(71) Калининградская база траловфлота и Ордена Ленина институтпроблем управления(54)(57) СИСТЕ МИ УСТАНОВКАМИ вательно соеди вый блок сумма ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ тельных механизмов, блок силовыхустановок, блок тахометров, второйблок сумматоров и блок регуляторов,второй выход блока силовых установоксоединен с первым входом сети, пер"вым выхоДом соединенной через датчик частоты сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подклюго ченного к выходу первого эадатчика,второй выход сети через .датчик активной мощности соединен с первымвходом второго сумматора, вторымвходом подключенного к выходу второго задатчика, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения ееточности и КПД, она содержит умноегожитель и блок ограничителей, выходблока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входомпервого блока сумматоров, выхоД Ы- второго сумматора через умножитель до соединен с входом регулятора, втопер- рой вход умножителя соединен с выи- ходом первого сумматора.1Изобретение относится к автома- тике 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 И .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 выхоФ30 ду первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключен- кого к выходу второго эадатчика 2.35Недостатком этого устройства является независимость работы одной силовой установки от работы других параллельно работающих силовых установок, что приводит к уменьшению4 О моторесурсов и увеличению энергоемкости процесса управления. Это объ" ясняется тем, что вследствие жесткой связи отдельными силовыми установка" ми через общую нагрузку угловая ско рость вращения всех силовых устано" вок принудительно устанавливается одной и той же, отличной от требуемой, т.е. система управления оказы.вается статической независимо от 50 типа регулятора, используемого для управления отдельными двигателями. При этом нагрузка между отдельными силовыми установками распределена неравномерно, что ведет к снижению 55 качества регулирования и увеличению энергоемкости процесса управле- нняо 1084733 2Цель изобретения - увеличение моторесурсов, повышение точности иКПД и снижение энергоемкости процесса управления.Поставленная цель достигаетсятем, что в систему, содержащую последовательно соединенные регулятор,первый блок сумматоров, блок исполнительных механизмов, блок силовыхО установок, блок тахометров, второйблок сумматоров и блок регуляторов,второй выход блока силовых установок соединен с первым входом сети,первым выходом соединенной через5 датчик частоты сети с первым входомпервого сумматора, вторым входомподключенного к выходу первого за"датчика, второй выход сети черездатчик активной мощности соединен с2 О первым входом второго сумматора,вторым входом подключенного к выходу второго задатчика, введеныумножитель и блок ограничителей,выход блока регуляторов через блокограничителей соединен с вторымвходом первого блока сумматоров,выход второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора,второй вход умножителя соединен свыходом первого сумматора,На чертеже изображена функциональная блок-схема системы.Система содержит второй и первыйблоки 1 и 2 сумматоров, блок 3 регуляторов, блок 4 ограничителей, блок5 исполнительных механизмов, блок 6силовых установок, датчиж 7 частотысети, датчик 8 активной мощностисети, задатчики 9 и 10, первый и второй сумматоры 11 и 12, умножитель 13,регулятор 14, сеть 15, блок 16 тахометров.Под символом ДА ЦВ обозначается связь межцу блоками А и В, гдеэлемент аВА 6 =1 п) соединен содним и только одним элементом Ь 16 В.Система работает следующим образом.В каждом из сумматоров 2( =.и второго регулятора 14, формируется сигнал, идущий через исполнительный механизм 5; блока 5 на вход силовой установки б блока 6. Суммато"ром 1 р блока 1 формируется сигнал рассогласования между сигналом, определяющим фактическое значение угловой ско1084 Составитель А. ЛащевТехред И. Тепера ттЮаеаЮюавьав Корректор О. Билак Редактор С. Юско Заказ 2000/41 . Тираж 842 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д.4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 43.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 скорое- .5 ти. Этот сигнал поступает на вход регулятора 3 блока 3, реализующего линейный астатический закон управления. Выходной сигнал с регулятора 3 поступает на вход ограни чителя 4; блока 4, где ограничивается по амплитуде (зона линейности .уменьшается до, 20-303).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 налауподключенного к общей сети датчика 8 активной мощностии сигнала с задатчика 10 такого, что выходной сигнал сумматора 12 всегда был больше некоторого значения К . Сигнаею злы с сумматоров 1 и 12 поступаютна вход умножителя 13, из выходного сигнала которого формйруется с помощью второго регулятора 14 ПИД-за 733 4кон 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 функциони" рования всей системы в целом, то ис" пользование изобретенйя обеспечивает снижение энергоемкости процесса. управления.