SU829480A1 - Устройство автоматического управлени пРОпульСиВНОй уСТАНОВКОй СудНА СВиНТОМ РЕгулиРуЕМОгО шАгА - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ПРОПУЛЬСИВНОЙ УСТАНОВКОЙ СУДНА С ВИНТОМ РЕГУЛИРУЕМОГО ШАГА

стройства 8, вход которого соединен с атчиком 9 дифферента судна.

Устройство работает следующим обраом .

С помощью задающего органа 1 устанавивают нужное значение нагрузки двигате . Этот сигнал поступает на программное стройство 2 (функциональный преобразователь , реализующий программную зависимость в координатах крут щий момент - частота вращени  двигател ) и через регу тор 3 частоты вращени  двигател  на ход пропульсивной установки 4. Выходные сигналы с программного устройства 2 и датчика 6 нагрузки двигател  подаютс  на вход регул тора 7 нагрузки, где они сравниваютс  и где по величине общивки формируютс  управл ющие воздействи , с помощью которых через, механизм 5 изменени  щага винта щаг винта принимает такое положение, чтобы фактическое значение нагрузки двигател  стало равным заданному.

Каждое судно в зависимости от расположени  его центра т жести, гидродинамических характеристик корпуса и скорости хода характеризуетс  ходовым дифферентом (ХД) ©XL Различают дифферент на нос вн1 и на корму , среднее значение ХД, соответствующее ходу судна в спокойной воде, наход т из равенства ..(1)

где в,т.л вк-тох соответственно максимальные значени  носового и кормового дифферента, усредненные на нескольких периодах волнени , тогда текущее значение дифферента в указанной системе координат можно прин ть за расчетный дифферент ер

Расчетный дифферент и его максимальное значение определ ют с помощью выражений

вр е-. - 0х - 0i (2)

ови|па -в|ч па /о

(О)

Момент начала первого управлени  определ ют из услови 

%/+ , (4)

где т: - момент времени при At некоторый временный интервал, найденный путем расчета или на основании эксперимента.

Второй момент переключени  наиболее просто может быть найдет из услови  О(5)

Прин тие такого услови  при применении одинакового закона управлени  в моменты первого и второго управлени , но с разными знаками, гарантирует возможность приведени  системы в исходное состо ние.

Величина перемещени  шага винта может быть найдена из следующих соображений . Уравнение механизма изменени  щага (МИШ) в прирапхени х имеет вид

ДН Atn signr(6)

где лН -приращение величины щага винта; Ищйх -максимальное значение щага винта;

Д1и -длительность включени  МИШ; Vh -скорость изменени  щага винта Kh coMSi,si§K0-3HaK направлени 

изменени  щага винта. С некоторой погрешностью удаетс  путем применени  модели получить искомую зависимость дл  некоторых наиболее веро тных параметров объекта управлени  в виде параметрической программы

А1„ Г(в ™оО (7)

И реализовать в вычислительном устройстве. Оптимизировать решение (7) предлагаетс  за счет применени  принципа самонастройки , осуществл емого самонастраивающимс  регул тором по интегральному критерию качества в процессе самоанализа контролируемых изменений нагрузки двигател . С учетом изложенного зависимость, реализуемую самонастраивающимс  регул тором, можно представить в виде

А1„. Км(1н)Цвр«,(8)

$ где IH - интегральный критерий качества. При наличии внещних возмущающих воздействий на корпус судна (волнение) их вли ние на нагрузку двигател  учитываетс  с помощью датчика дифферента судна и вычислительного устройства, реализующего

0 ф.ормулы 1, 2, 3, 4 и 5, а также с помощью самонастройки регул тора 7 нагрузки, реализующего зависимости 7 и 8, приведенные в описании.

Использование данного автоматизированного устройства управлени  пропульсивной установкой обеспечивает по сравнению с известными устройствами следующие преимущества: резко снижаютс  колебани  мощности двигател , вызываемые волновыми возмущени ми , действующими на корпус судна (при волнении мор  5-6 баллов амплитуда колебаний мощности главного двигател  при фиксированном шаге ВРШ достигает 15°/о относительно заданного значени ), что увеличивает надежность работы двигател  за счет улучшени  качества процессов распылени , смесеобразовани  и сгорани  топлива, снижает теплонапр женность деталей цилиндро-поршневой группы, механические напр жени  в фундаментальном и коленчатом валу двигател ; полного использовани  мощности двигател  увеличиваетс  средн   скорость хода судна; осуществл етс  автоматическа  защита двигател  от перегрузок не только в долевых режимах нагрузки двигател , но и в номинальном режиме.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Устройство автоматического управлени  пропульсивной установкой судна с винтом

   регулируемого шага, содержащее задающий орган, выход которого соединен с программным устройством и через регул тор частоты вращени  двигател  со входом регулируемого органа пропульсивной установки, другой вход которого соединен с выходом механизма изменени  щага винта, а выход регулируемого органа пропульсивной установки через датчик нагрузки двигател  пропульсивной установки соединен с первым входом регул тора нагрузки двигател , второй вход которого соединен с выходом программного устройства, при этом выход регул тора нагрузки соединен со входом механизма изменени  щага винта, отличающеес  тем, что,

   с целью оптимизации нагрузки главного двигател  при изменени х внешних условий эксплуатации, оно снабжено вычислительным устройством и датчиком дифферента, а регул тор нагрузки выполнен самонастраивающимс , причем его третий вход соединен с выходом вычислительного устройства, вход которого соединен с датчиком дифферента судна.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Гарбер Е. Д. Автоматическое управление судовыми дизельными устгновками с ВРШ. Л., 1967, с. 39.