close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Moy kursach(1)

код для вставкиСкачать
Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство морского и речного транспорта
ФГОУ ВПО
"Морская государственная академия имени адмирала Ф.Ф.Ушакова"
Судомеханический факультет
Кафедра судовой электроавтоматики
Курсовой проект
по дисциплине "СУСЭП"
СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ МАСЛА В СИСТЕМЕ ОХЛАЖДЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИОННОГО МАСЛА ГЛАВНОГО ДИЗЕЛЯ
Специальность 240600 "Эксплуатация судового электрооборудования и средств автоматики"
Исполнитель: Руководитель: Новороссийск
2012
В В Е Д Е Н И Е
В настоящее время мировой транспортный флот пополняется судами, на большинстве которых используются электрические системы регулирования агрегатов, механизмов и систем.
Поэтому судовой электромеханик должен иметь достаточную компетентность в решении задач эксплуатационной инженерной наладки данных систем.
Инженерная настройка систем регулирования заключается в определении настроечных параметров регуляторов, обеспечивающих требуемое качество работы системы.
Инженерная настройка выполняется методами, которые можно применять в судовых условиях на реальном оборудовании.
Выполнение курсовой работы по дисциплине "Системы управления судовыми энергетическими процессами" имеет целью развитие необходимых знаний и умений по инженерной настройке судовых систем регулирования на примере системы автоматического регулирования температуры топлива за паровым подогревателем.
В курсовой работе решаются задачи:
- настройка следящей системы, входящей в состав регулятора температуры,
- настройка последовательного корректирующего устройства, обеспечивающего требуемое качество работы всей системы.
Настройка производится на компьютерном тренажере системы.
Это позволяет:
- изучить функциональное устройство типовой электрической системы авто-
матического регулирования,
- изучить методики настройки системы, применяемые в судовых условиях,
- выполнять операции по настройке системы, которые аналогичны опера-
циям, производимым на реальном судовом оборудовании автоматики.
1.Исходные данные к курсовой работе.
Система охлаждения циркуляционного масла главного дизеля
Таблица 1.
№№
ппНаименование
величины Численные значения 1Масса масла в дизеле, кг.1002Масса масла в циркуляционной цистерне, кг.40003Масса масла в охладителе, кг.2004Масса металла труб охладителя, кг.5005Масса забортной воды в охладителе, кг.4506Номинальный расход масла через дизель, кг/c.1107Номинальная температура масла на выходе дизеля, гр. Ц.558Номинальная температура масла на входе дизеля, гр. Ц.509Номинальная температура забортной воды на выходе охладителя, гр. Ц.3510Заданные нагрузки ОР, %: 1100 250 320Конструктивн. параметры регулятора:11Тип датчика регулируемой величины.312Коэффициент передачи ДРВ.113Постоянная времени ДРВ, с.614Тип КУН.115Тип КУО.316Тип КУП.217Вид характеристики усилителя.318Коэффициент усиления усилителя819Зона нечувствительности/возврата, %.2.0/1.020Тип электродвигателя ИМ.221Коэффициент передачи ЭД.122Постоянная времени ЭД, с.0.523Тип исполнительного механизма224Время исполнительного механизма, с.1525Тип датчика положения ИМ.1
1.1. Система автоматического регулирования температуры масла в системе охлаждения циркуляционного масла главного дизеля
Объектом регулирования является система охлаждения циркуляционного масла главного дизеля.
Тепло от циркуляционного масла передается забортной воде в охладителе масла (Oil Cooler), где температура масла уменьшается от значения Tdoci на входе до значения Too на выходе.
В системе охлаждения циркуляционного масла поддерживается постоянная температура масла на входе дизеля Tdoi.
Рис. 1.1.1 Панель системы охлаждения циркуляционного масла главного судового дизеля .
Тепло, выделяющееся в поршнях и трущихся элементах дизеля при его работе, отводится циркуляционным маслом. Количество тепла, передаваемого маслу в дизеле, определяется мощностью дизеля Pds.
Циркуляционное масло прокачивается насосом (Oil Circulating Pump).
Температура масла в дизеле повышается от значения Tdoi на входе до значения Tdot на выходе из циркуляционной цистерны.
Регулирование температуры масла производится посредством перепуска части забортной воды мимо охладителя с помощью трехходового поворотной заслонки (Three-way Valve).
Таблица 1.2.1
Характеристика системы охлаждения масла как объекта регулирования
Общее наименованиеНаименование величиныОбозначение в текстеОбозначение на рисункеРегулируемая величинаТемпература масла на входе дизеляTdoiTdoiРегулирующее воздействиеРасход забортной водыGswcGswcНагрузкаМощность дизеляPdsPds
1.3. Динамическая схема системы охлаждения масла как объекта регулирования:
Рис. 1.3.1. Динамическая схема системы масла как ОР.
1.4 Назначение системы автоматического регулирования температуры масла в главном судовом дизеле и ее особенности:
Данная система регулирования предназначена для поддержания значения температуры масла на входе главного судового дизеля, с допустимым отклонением от заданного значения температуры.
Особенности системы регулирования:
1. Комбинированный принцип регулирования по нагрузке ОР и отклонению;
2. Последовательное корректирующее устройство;
3. Контур позиционирования (следящая система управления исполнительным механизмом);
4. Релейный усилитель с зонами нечувствительности и возврата;
5. Тип датчика регулируемой величины - инерционный;
6. Постоянная скорость перемещения исполнительного механизма;
7. Погрешность поддержания температуры масла вследствие зоны нечувствительности в усилителе.
1.5. Описание регулятора
Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры масла на входе главного судового дизеля приведена на рис. 1.5.1: Рис. 1.5.1 Функциональная схема системы автоматического регулирования температуры масла
1. ДТМ - датчик температуры масла (регулируемой величины), выходной сигнал которого Toos соответствует действительному значению регулируемой величины Tdi;
2. ЭС1 - элемент сравнения, формирующий сигнал eX отклонения регулируемой величины от заданного значения ( eX = Tosp - Toos);
3. КУО - последовательное корректирующее устройство по отклонению, предназначенное для обеспечения требуемого качества работы САР (допустимого изменения регулируемой величины);
4. ДН - датчик мощности дизеля (нагрузки ОР), выходной сигнал которого Lt соответствует фактической мощности Pds;
5. КУН - корректирующее устройство по нагрузке;
6. С - сумматор, формирующий сигнал заданного положения ИМ Msp как сумму выходных сигналов КУН и КУО (Msp = Msl + Msc);
7. ЭС2 - элемент сравнения, формирующий сигнал отклонения положения ИМ от заданного (eM = Msp - Map);
8. КУП - последовательное корректирующее устройство позиционирования, предназначенное для обеспечения требуемого качества перемещения ИМ путем формирования ПИД закона регулирования;
9. У - усилитель, который повышает мощность входного сигнала Uf до уровня Uao, необходимого для перемещения ИМ (и регулирующего органа регулятора) с требуемой скоростью;
10. ЭД - электродвигатель, частота вращения которого Fsm определяется выходным сигналом усилителя Uao;
11. РД - понижающий редуктор, преобразующий частоту вращения ЭД Fsm в механическое перемещение M;
12. ДП - датчик положения исполнительного механизма, выходной сигнал которого Map соответствует фактическому положению ИМ M;
13. РО - трехходовая поворотная заслонка, связанная механической передачей с РД и преобразующая перемещение M в непосредственное регулирующее воздействие на ОР (расход забортной воды Gswc).
В корректирующем устройстве по отклонению КУО использован ПИД закон регулирования, передаточная функция которого (последовательная модификация) имеет вид [1]:
Настроечные параметры КУО: kpm, Tim, Tfm, Tdm. - выбираются из условия получения требумого качества всей системы регулирования.
В корректирующем устройстве по нагрузке применен пропорциональный закон и передаточная функция КУН:
Wкун(s) = kpl где коэффициент пропорциональности kн выбирается так, чтобы выходной сигнал КУН Msl возможно точнее соответствовал нагрузке ОР - уровню мощности главного дизеля.
Корректирующее устройство позиционирования КУП в данном регуляторе отсутствует, что эквивалентно заданию его передаточной функции
Wкуп(s) = 1 Усилитель регулятора имеет релейную характеристику с зоной нечувствительности Db и зоной возврата Dr, показанную на рис. 1.5.2:
Рис. 1.5.2 Характеристика релейного усилителя с зонами нечувствительности и возврата.
Электродвигатель и редуктор составляют единый механический блок - исполнительный механизм (ИМ).
Контур позиционирования исполнительного механизма образуют следующие элементы:
- элемент сравнения ЭС2,
- корректирующее устройство КУП,
- усилитель У,
- исполнительный механизм ИМ,
- датчик положения исполнительного механизма ДП.
Контур позиционирования предназначен для перемещения ИМ таким образом, чтобы положение ИМ М с возможно меньшей погрешностью было равно сигналу заданного положения ИМ Msp на входе контура.
1.6. Принцип действия контура позиционирования
Контур позиционирования регулятора является следящей системой, перемещающей исполнительный механизм в положение М, равное заданному значению Мsp на входе контура.
Для изучения принципа действия контура позиционирования необходимо рассмотреть работу контура при изменении сигнала заданного положения Мsp.
Принцип действия контура позиционирования:
- в начальном состоянии сигнал заданного положения ИМ Мsp=50%;
- начальное положение ИМ М=50%;
- погрешность установки ИМ в заданное начальное положение ΔМ=Мsp-М=2%;
- погрешность равна зоне нечувствительности усилителя ΔМ=Db=2%, что допустимо
- выходной сигнал усилителя Uу=0, то есть на электродвигатель ИМ напряжение не подается и ИМ неподвижен;
- в момент времени t0 сигнал задания ИМ увеличился до Мsp=70%;
- при пока еще неизменном положении ИМ и, следовательно, неизменном сигнале Мap=М=50% на выходе ДП сигнал отклонения положения ИМ от
заданного увеличивается до еМ = Мsp - Мap = 70%;
- в данном случае входной сигнал усилителя Uf=еМ=70% выходит за пределы зоны нечувствительности Db и на выходе усилителя появляется сиг-
нал Uao=100%, что эквивалентно подаче напряжения на электродвигатель ИМ; - электродвигатель начнет вращаться с постоянной частотой Fsm и через
редуктор уменьшать положение ИМ М;
- уменьшение М приведет к соответствующему уменьшению сигнала Мap на выходе датчика ДП;
- сигнал еМ отклонения положения ИМ от заданного начнет уменьшаться;
- в результате сигнал Uf=еМ на выходе КУП (на входе усилителя) будет уменьшаться;
- в момент времени t1 сигнал на входе усилителя входит в зону нечувствитель-
ности на глубину зоны возврата, то есть будет выполнено условие еМ = Мsp - Мap < Db-Dr; - в соответствии с характеристикой усилителя данного регулятора (рис. 1.5.2) сиг-
нал на выходе усилителя Uao=0, что эквивалентно прекращению питания элек-
тродвигателя ИМ;
- частота вращения обесточенного ЭД уменьшается и перемещение ИМ прекра-
щается, когда М=72%;
- при новом установившемся положении входной сигнал усилителя |Uf|=|72-70|=2% остается внутри зоны нечувствительности Db=2%;
- в конечном результате ИМ занимает новое заданное положение с погрешно-
стью 2%.
Графики работы контура позиционирования при скачкообразном уменьшении и увеличении сигнала заданного положения ИМ Мsp приведены на рис. 1.6.1
Рис. 1.6.1 График работы контура позиционирования от 200 до 220 секунд.
Рис. 1.6.2 График работы контура позиционирования от 345 до 360 секунд.
1.7. Принцип действия системы автоматического регулирования температуры циркуляционного масла дизеля
Данная система регулирования может работать по двум принципам регулирования:
- по отклонению,
- по нагрузке и отклонению (комбинированно).
Поэтому был проведен эксперимент по получению переходных процессов в САР при скачкообразном увеличении и уменьшении нагрузки ОР, то есть расхода воды через охладитель.
Переходные процессы в САР при изменении нагрузки приведены:
- рис. 1.7.1 - система работает по принципу отклонения,
- рис. 1.7.2 - система работает по комбинированному принципу.
Действие САР, работающей по принципу отклонения, при изменении нагрузки ОР (см. рис. 1.7.1):
- в начальном состоянии системы регулирования значения температуры масла
на входе дизеля Tdi (регулируемой величины) постоянно и равно за
данному значению Тdi= Tosp;
- увеличение мощности дизеля Pds (нагрузки ОР) вызовет увеличение температуры Tdi;
- увеличится сигнал Тoos на выходе датчика температуры масла ДРВ;
- при неизменном сигнале на выходе задатчика температуры Тosp возрастет сиг-
нал ошибки регулирования eX = Tosp - Тoos;
- после преобразования в КУО сигнала ошибки eX по заложенному в КУО ПИД закону регулирования возрастет сигнал на выходе КУО Мsc (сигнал заданного положения ИМ, формируемый каналом регулирования по от-
клонению);
- соответственно увеличится сигнал Мsp заданного положения ИМ на выходе
сумматора С;
- контур позиционирования будет увеличивать положение ИМ М, при этом ИМ будет перемещаться ступенчато с постоянной скоростью;
- трехходовая поворотная заслонка (регулирующий орган) начнет увеличивать расход воды
(регулирующее воздействие) на охладитель;
- регулируемая величина Х возрастет и ошибка регулирования еX уменьшится;
- если система регулирования устойчива, то с течением времени ИМ займет по-
ложение, при котором значение расхода воды будет соответствовать новой на- грузке ОР Pds и температура масла Тdi снова станет постоянной и равной ее
заданному значению Тosp;
- для уменьшения расхода воды действие САР температуры масла можно
описать в аналогичной последовательности.
Рис. 1.7.1 Переходные процессы в САР, работающей по принципу отклонения, при изменении нагрузки ОР Действие комбинированной САР (см. рис. 1.7.2) рассматривается для такого же изменения нагрузки объекта регулирования:- * в начальном состоянии системы регулирования значение температуры масла Tdi постоянно и равно заданному значению Tdi = Тosp;
* увеличение мощности дизеля Pds вызовет увеличение сигнала Lt на выходе датчика нагрузки ДН;
* сигнал на выходе корректирующего устройства по нагрузке Мsl также увеличится;
* сигнал заданного положения ИМ Мsp возрастет соответственно,
* контур позиционирования будет увеличивать положение ИМ М;
* регулирующий орган начнет увеличивать регулирующее воздействие на ОР Gwsc;
* параметры КУН в данном случае подобраны таким образом, что регулируемая величина начнет уменьшаться, но ошибка регулирования будет существенно меньше чем в предыдущем случае;
- канал регулирования по отклонению начинает работать аналогично предыдущему случаю и устраняет отклонение регулируемой величины;
- для уменьшения мощности действие САР температуры масла можно
описать в аналогичной последовательности.
Графики переходных процессов 1.7.1 и 1.7.2 показывают, что использование комбинированного принципа регулирования в данной САР существенно уменьшило изменение регулируемой величины
Рис 1.7.2 Переходные процессы при изменении нагрузки ОР в САР температуры масла, работающей по комбинированному принципу. Действие САР при изменении заданного значения температуры масла (см. рис. 1.7.3):
- в начальном состоянии системы регулирования значение температуры масла на входе дизеля Тdi (регулируемой величины) постоянно и равно за
данному значению Тdi= Тosp;
- увеличение заданного значения температуры Тosp и неизменном сигнале на выходе датчика температуры Тoos появится сигнал ошибки регулирования eX = Тosp - Тoos;
- дальнейшее действие САР протекает аналогично действию системы, работающей по принципу отклонения, рассмотренному выше,
- система, работающая по комбинированному принципу, также действует анало-
гично.
Рис 1.7.3 Переходные процессы при изменении задания ОР в САР температуры масла.
2 НАСТРОЙКА СЛЕДЯЩЕЙ СИСТЕМЫ
К качеству работы следящих систем регуляторов предъявляются следующие требования:
- отсутствие автоколебаний в контуре следящей системы,
- статическая ошибка не должна превышать зону нечувствительности,
- максимальное быстродействие системы,
- максимально допустимое динамическое отклонение (перерегулирование)
не более 3%,
- отсутствие колебательности переходных процессов.
Для определения максимального быстродействия системы была получена разгонная характеристика ИМ [3] график которой показан на рис. 2.1.
Эксперимент при этом проводился следующим образом:
- включалось дистанционное управление исполнительным механизмом,
- с помощью кнопок дистанционного управления регулирующий орган сна-
чала устанавливался в закрытое положение (M=0), а затем перемещался до положения полного открытия (M=100%).
Рис. 2.1 Разгонная характеристика исполнительного механизма.
График разгонной характеристики ИМ соответствует двухемкостному нейтральному объекту регулирования с передаточной функцией [3]
Коэффициенты передаточной функции ИМ являются его конструктивными параметрами:
Ksma - коэффициент передачи электродвигателя ИМ,
Tsma - постоянная времени электродвигателя ИМ,
Tac - время ИМ.
Значения конструктивных параметров ИМ, установленные по заданию на курсовую работу, содержатся в таблице 2.1.
Экспериментальные значения конструктивных параметров ИМ, определенные по его разгонной характеристике и приведенные в таблице 2.1 практически совпадают с установленными значениями.
Таблица 2.1
Конструктивные параметры ИМ №№
п.п.Наименование параметраОбозна-
чениеЧислен. значен.установ-леноэксперимент1ККК Коэффициент передачи элек-
тродвигателя.Ksma1.0-2Постоянная времени электродвигателя, сTsma2.01.93Время исполнительного механизма, сTac98.84Относительная инерционность ИМ.Tsma/ Tac0.220.215Минимальное время полного перемещения ИМ (на 100%), сТсс1211.66Минимальное время переме-щения ИМ на 80% ( эталон для настройки), сТнэ-11
Время полного перемещения ИМ от 0 до 100% Тсс=Tsma+Tac (рис. 2.1) является минимально возможным интервалом времени, за который следящая система может обеспечить полный ход ИМ. Настройка зоны нечувствительности Db заключается в определении минимального значения Db, при котором отсутствуют автоколебания в сле-дящей системе. При такой величине Db следящая система будет иметь мини-мально достижимую статическую погрешность.
Настройка зоны нечувствительности выполняется по переходным процессам в системе при небольших (примерно на 10%) изменениях сигнала заданного положении исполнительного механизма Мз.
Настройку зоны нечувствительности начинают при Db =0, при которой в следящей системе возникают автоколебаний, и продолжают, увеличивая Db с шагом 0.2%-0.4%, до прекращения автоколебаний. Определение показателей работы следящей системы работы произво-
дится с целью проверки того, что следящая система удовлетворяет приведен-ным выше требованиям, и с целью корректировки настроечных параметров системы при необходимости.
Показатели работы следящей системы определяются по переходным процессам в системе, вызванным скачкообразным изменением заданного положения исполнительного механизма Мз:
- увеличение Мз с 10% до 90%,
- уменьшение Мз с 90% до 10%.
Настройка следящей системы без КУП.
Настройка зоны нечувствительности следящей системы производилась по переходным процессам, представленным на рис. 2.3.
Рис. 2.3 Настройка зоны нечувствительности следящей системы без КУП.
Графики процессов показывают:
- при зоне нечувствительности Db=0 в следящей системе возникают автоко-
лебания сигнала Uao на выходе усилителя при практически неподвижном
ИМ;
- при Db=1.2% автоколебания исчезают, но сохраняется колебательность процессов;
- при Db=1.6% процессы становятся апериодическими (без колебательности).
Таким образом, в следящей системе без КУП принимается зона нечув-ствительности Db=1.6%.
Таблица 2.2
Показатели качества работы следящей системы.
№№
п.п. Наименование
величины Обозна-
чение Численные значения 1КУП. -отсутст.имеется 2Зона нечувствительности, %. Db1.60.8 3Параметры КУП: kpp-1.0 4 Тdp=0.05Tac-0.5 5Номер рисунка с графиками переходных процессов. 2.32.3 6Минимальное время переходного процесса, с. Тнэ
(табл. 2.1)88Увеличение Мз: 7Максимальное динамическое отклонение, %. dMm16.01.0 8Время переходного процесса, с. Тн15.15.1Уменьшение Мз: 9Максимальное динамическое отклонение, %. dMm27.01.0 10Время переходного процесса, с. Тн25.05.0 Для следящей системы без КУП по графикам переходных процессов на рис. 2.3 и их показателям в таблице 2.2 можно сделать следующие выводы:
- время переходных процессов (Тн1 и Тн2) не слишком превосходит мини- мальное время процесса Тнэ, то есть быстродействие данного варианта сле-
дящей системы является допустимым; - максимальное динамическое отклонение dMm1 и dMm2 превосходит предельную величину 3%, что не допустимо;
- следящая система без КУП не обладает требуемым качеством ее работы. 3 НАСТРОЙКА САР АЛГОРИТМИЧЕСКИМ МЕТОДОМ
Настройка САР состоит в определении значений настроечных параметров последовательного корректирующего устройства КУО, при которых показатели переходных процессов в системе должны удовлетворять нормам, приведенным в таблице 3.1.
Настроечными параметрами КУО с ПИД законом регулирования, передаточная функция которого приведена в подразделе 1.3 служат:
- коэффициент пропорциональности kpm, - время интегрирования Tim,
- время дифференцирования Tdm.
Поскольку регулятор с ПИД законом регулирования является астатическим (не имеет статической ошибки), то требования по статической ошибке выполняются гарантированно при любых значениях настроечных параметров.
При настройке используются максимальные и минимальные значения настроечных параметров КУО, приведенные в таблице 3.2 [1].
Таблица 3.2
Минимальные и максимальные значения настроечных параметров КУО
Наименование параметра Обозначение Численные значения миним.максим. Коэффициент пропорциональности kpm 1.0 - Время интегрирования, с Tim - 200 Время дифференцирования, с Tdm 0 0.5Tim Настройка САР выполняется в 2 этапа:
1 Предварительная настройка алгоритмическим методом при небольших
изменениях нагрузки подогревателя масла.
2 Проверка работы САР при возможно больших изменениях нагрузки подо-
гревателя масла с корректировкой настроечных параметров.
3.1 Предварительная настройка алгоритмическим методом
Алгоритмический метод заключается в поочередном подборе значений
настроечных параметров КУО при изменениях нагрузки объекта регулирования на 10%-15%..
Настройка данным методом САР температуры масла производится следующим образом:
1 Устанавливается очередное значение одного из настроечных параметров
(kpm, Tim, Tdm).
2 Задается начальная нагрузка ОР (расход масла через подогреватель
Gтo=50%) и вся САР выводится на установившийся режим при данной нагрузке ОР.
3 Нагрузка ОР уменьшается на выбранную величину dGт=15% и регистри-
руется изменение регулируемой величины (температура масла Тт2) до выхода САР на новый установившийся режим.
4 Задается начальная нагрузка ОР Gтo и регистрируется изменение темпера- туры масла Тт2 до выхода САР на исходный установившийся режим.
5 Оцениваются показатели переходных процессов по регулируемой величи-
не Тт2.
6 По результатам оценки выполняется одно из следующих действий:
- продолжение настройки данного параметра (переход к п.1),
- переход к настройке следующего параметра (переход к п.1),
- окончание настройки.
Алгоритм настройки (на каждом из последующих этапов выполняются перечисленные выше операции):
1 Настройка коэффициента пропорциональности kpm.
1.1 Задаются начальные значения параметров КУО:
- минимальный коэффициент пропорциональности kpm =1 согласно таблице 3.2; - отключается интегрирование (кнопкой) и дифференцирование (задается Tdm =0).
Таким образом, КУО становится пропорциональным.
Графики переходных процессов в САР для данного варианта настройки приведены на рис. 3.1.
Поскольку переходный процесс по температуре топлива за подогрева-
телем Тт2 имеет монотонный вид (максимальное динамическое отклоне-
ние dTm=0) необходимо увеличивать коэффициент пропорциональности.
1.2 При kpm=5 переходный процесс по Тт2, приведенный на рис. 3.2, имеет апериодический вид с небольшим максимальным динамическим отклоне-
нием dTm=1.5°С. Поэтому настройку коэффициента пропорциональности можно предварительно считать законченной.
Рис. 3.1 Переходные процессы при настройке kpm:
П закон с минимальным kpm.
Рис. 3.2 Переходные процессы при настройке kpm:
П закон, kpm дает перерегулирование.
Из графиков изменения температуры масла Тт2 на рис. 3.1 и 3.2 следует, что на установившихся режимах при различных нагрузках САР регулируемая величина Тт2 принимает различные значения. Следовательно,
КУО с П законом регулирования является статической (имеет статическую ошибку).
2 Настройка времени интегрирования Tim.
2.1 Задаются начальные значения параметров КУО:
- коэффициент пропорциональности kpm =5,
- максимальное время интегрирования Tim =200с согласно таблице 3.2; - подключается интегрирование (кнопкой),
- дифференцирование остается отключенным (Tdm =0).
Таким образом, КУО становится пропорционально-интегральным.
Графики переходных процессов в САР для данного варианта настройки приведены на рис. 3.3.
Поскольку переходный процесс по температуре топлива за подогрева-
телем Тт2 имеет апериодический вид необходимо уменьшать время интегрирования.
2.2 При Tim=50 с переходный процесс по Тт2, графики которого показаны на рис. 3.4, становится заметно колебательным. Поэтому настройку времени интегрирования можно считать законченной.
Из графиков изменения температуры топлива Тт2 на рис. 3.4 следует, что на установившихся режимах при различных нагрузках САР регулируемая величина Тт2 принимает одно и то же значение с погрешностью, определенной зоной нечувствительности усилителя. Следовательно, после включения интегрирования в КУО система регулирования стала астатической (без статической ошибки).
Рис. 3.4 Переходные процессы при настройке Tim:
ПИ закон, Tim=50 дает колебательность процесса.
3 Настройка времени дифференцирования Tdm.
3.1 Задаются начальные значения параметров КУО:
- коэффициент пропорциональности kpm=5,
- время интегрирования Tim =50 с, - время дифференцирования Tdm=0.1Tim=5 с.
Таким образом, КУО становится пропорционально-интегрально-
дифференциальным.
Графики переходных процессов в САР для данного варианта настройки приведены на рис. 3.5.
Из этих графиков следует, что включение дифференцирования при Tdm=5 сглаживает колебательность переходных процессов.
Рис. 3.5 Переходные процессы при настройке Tdm:
ПИД закон, Tdm - расчетное.
С целью усиления положительного эффекта дифференцирования были получены переходные процессы при Tdm=125 с, показанные на рис. 3.6. Из графиков следует, что такое увеличение практически устраняет колебательность переходного процесса.
Рис. 3.6 Переходные процессы при настройке Tdm:
ПИД закон, Tdm=125 с.
Таким образом, в результате настройки принимаются следующие значения параметров КУО:
- коэффициент пропорциональности kpm=5,
- время интегрирования Tim =50 с, - время дифференцирования Tdm=125 с.
З А К Л Ю Ч Е Н И Е
В результате выполнения курсовой работы можно сделать следующие выводы:
1 Составлено описание устройства и принципа действия системы автомати-
ческого регулирования температуры циркулирующего масла главного дизеля.
2 Особенностью данной системы регулирования является:
- последовательное корректирующее устройство,
- следящая система управления исполнительным механизмом.
3 Для обеспечения требуемого качества работы следящей системы в нее включено последовательное корректирующее устройство позициониро-
вания с пропорционально-дифференциальным законом регулирования и определены настроечные параметры следящей системы.
4 Определены настроечные параметры корректирующего устройства систе-
мы регулирования.
5 Проверена работа САР температуры топлива и показано, что найденные
значения настроечных параметров обеспечивают требуемое качество под-
держания температуры.
Л ИТЕРАТУРА
1 Кузнецов Е.В. Настройка судовых электрических систем автоматического
регулирования. Методическое пособие к курсовой работе по СУСЭП. - Новороссийск, МГА им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2010. - 47 с.
2 Кузнецов Е.В. Системы автоматического регулирования с позициониро-
ванием: Учебно-методическое пособие. - Новороссийск, МГА им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2007. - 79 с.
3 Кузнецов Е.В. Системы управления электрическими исполнительными механизмами: Учебное пособие. - Новороссийск, МГА им. адм. Ф.Ф. Ушакова, 2007. - 95 с.
4 Кузнецов Е.В. Электрические системы автоматизации судового энергетиче-
ского оборудования: Учебное пособие. - Новороссийск: НГМА, 2004 г. -
168с. 2
Документ
Категория
Рефераты
Просмотров
45
Размер файла
947 Кб
Теги
kursach, moy
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа