Адаптивная система управления судовыми силовыми установками

(23) Приоритет Гооударстеапай комитет СССР до делам нэобретеннй и открытийОпубликовано 15.12,82 Бюллетень РВ 4 бДата опубликования описания 15 12 82А. А. Аничкин, А. М, Шубладзе, А. П. Ситников, Г Б, С, Иругов, А. Г, Уланов и С. М. Титов Г. Яолчанов,(72) Авторы изобретения ч. Ордена Ленина институт проблем управленияи Калининградская база тралового флота(54) АДАПТИВНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СУДОВЫМИ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИИзобретение 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 111. 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 "Ч/оодцчагд", содержащая последовательно соединенные датчик оборотов, преобразователь, линейный ПИД-регулятор и исполнительный механизм, датчик температурыго выхлопных газов, эадатчик 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 больцому потребляемому расходу топлива и сокра. щающее 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, после. довательно 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 тем.9819353 пературы выхлопных газов через блок коррек. ции соединен со входом задатчика оборотов.На чертеже показана принципИальная схема адаптивной системы управления судовыми силовыми установками, 5Схема содержит датчик оборотов 1, преоб. разователь 2, пропорционально - интегрально - дифференциальньй регулятор 3, задатчик оборотов 4, датчик температуры выхлопных газов 5, блок коррекции 6, блок саманастройки 10 7, исполнительный механизм 8. Система работает следуюгцим образом. При работе двигателя датчик оборотов 1 преобразует обороты вала в частоту следования сформированных импульсов, которые преобразо.1 вателем 2 преобразуются в аналоговый электри. ческий сигнал х(т), Далее сигнал поступает на вход ПИД-регулятора 3, на второй вход которого подается сигнал 9(т) с задатчика оборотов 4. Величина задающего сигнала20 9(т) = и - у(т) НОМ(1) где и - постоянная величина, равная требуенОМ мому чйслу оборотов, при температуре выхлоп. ных газов 1 Т, (Т, - настроечный коэффициент), 250 при гс То у(т) = (2)К(т - Т )при т 7 Т сигнал с блока коррекции 6, 30 К - настроечный коэффициент, Информация оимеется на выходе датчика температуры выхлопных газов 5.1-а основе сигналов 9(т) и х(т) реализо. ван закон управления в регуляторе 3 вида35О ( 1) = КЕ (т) + Кд С + К Д (т) 1,(3) где(т) = 9 (т) - х (т) "о 9(4) КО, К, Кд - весовые коэффициенты.40Их значения формируются в блоке самонастройки 7 на основе выходного сигнала О регулятора 3 (это позволяет использовать зависимость между О и нагруженностьк двигателя)следующим образомК 1,= соиат, К,= сопят (5)К = с +сЬ Т + ф = О (6)где с, 4., Т - настроечные коэффициенты.Сигнал с регулятора 3 поступает на входисполнительного механизма 8, выходной сигналкоторого является выходным сигналом системыуправления.Таким образом, в предлагаемой адаптивнойсистеме управления судовыми силовыми уста.новками осуществляется регулирование, близ;кое к оптимальному, независимо от режимаработы.За счет этого достигается повышение экономичности и качества регулирования.Формула изобретени яАдаптивная система управления судовымисиловыми установками, содержащая датчик температуры выхлопных газов, задатчик оборотов,последовательно соединенные датчик оборотов,преобразователь, линейный пропорционально -интегрально - дифференциальный регулятор иисполнительный механизм, выход задатчикаоборотов соединен с вторым входом линейногопропорционально- интегрально-дифференциального регулятора, о т л и ч а ю щ а я с я тем,что, с целью повышения экономичности и ка.чества регулирования, система содержит блоккоррекции и блок самонастройки, подключенн.ный входом и выходом соответственно к выхо -ду и третьему входу линейного пропорционально - Интегрально - дифференциального регулятора,выход датчика температуры выхлопных газовчерез блок коррекции соединен с входом задат.чика оборотов,Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 717718,кл. 6 05 В 13/02, 1980,2. Регулятор числа оборотов конструкцииУГ,8 с циферблатом. Проспект фирмы Мооровмагд", 1979 (прототип).981935 дактор А. Дол одписно Заказ 9708/6 д,4/ 4 Составитель В, Кузи Техред А.БабинецТираж 914 ВНИИПИ Государственного комите по делам изобретений и открьгти 3035, Москва, Ж, Раушская на