SU1601025A1

SU1601025A1 - Устройство регулировани мощности судовой дизельной установки

Info

Publication number: SU1601025A1
Application number: SU884632174A
Authority: SU
Inventors: Михаил Валентинович Миюсов; Сергей Анатольевич Михайлов; Александр Юрьевич Карпилов
Original assignee: Одесское Высшее Инженерное Морское Училище Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1988-10-31
Filing date: 1988-10-31
Publication date: 1990-10-23

Abstract

Изобретение относитс к судостроению и может быть использовано в системах регулировани двигателей внутреннего сгорани , в том числе в комбинированных судовых энергетических установках, состо щих из основной дизельной и вспомогательной ветроэнергетической установок. Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи работы устройства. В устройство, содержащее датчик 2 скорости судна, датчик 1 расхода топлива, осредн ющие фильтры 3, 4, блок 15 делени , элемент 17 сравнени , блок и орган задани изменени режима работы дизел , введены первый 7 и второй 8 блок выработки приращений измер емых параметров - скорости судна и расхода топлива, а также блок 19 ограниченний и запретов с соответствующими св з ми. 1 ил.

Description

Изобретение относитс к судостроению и может быть использовано в системах регулировани двигателей внутреннего сго- , в том числе в комбий ированных судовых энергетических установках, состо щих из основной дизельной и вспомогательной ветрознергетической установок,

Целью изобретени вл етс повышение точности и быстродействи работы устройства .

На чертеже представлена, блок-схема устройства регулировани мощности судовой дизельной установки,

Устройство содержит датчик 1 расхода топлива (судовой расходомер), датчик 2 скорости судна (судовой лаг), осредн ющиё фильтры 3 и 4, генератор 5 импульсов, блок . 6 выработки приращений изменени расхода топлива и блок 7. выpaбoтl Vl приращений изменени скорости судна, блок 6 включает в себ первый регистр 8, цифроаналоговый преобразователь 9, схему 10 выборки и хранени и аналоговый сумматор 11, а блок 7 выработки приращений изменени скорости судна включает в себ , второй регистр 12, третий регистр 13 и цифровой сумматор 14. Устройство содержит также блок 15 делени , блок 16 определени знака частно- го, элемент 17 сравнени , блок 18 задани , блок 19 запретов и ограничений, включающий в себ блок 20 опорных напр жений, блок 21 ограничений, генератор 22 тактовых импульсов и двоичный счетчик 23, Кроме того, Hia выходе устройства установлен орган 24 задани регул тора мощности ди- зельноЯ установки.

Устройство работает следующим образом .

При заданном режиме работы дизельной установки датчик 1 измер ет текущее значение расхода топлива, а датчик 2 - скорости судна. Измеренные значени расхода топлива и скорости судна осредн ютс в фильтрахЗ и 4. Отсчеты осредненных значений производ тс дискретное квантованием , определ емым генератором. 5 импульсов. Период импульсов генератора 5 превышает врем переходного процесса судна по скорости и равен 2-5 мин.

Изменение расхода топлива и скорости судна за этот период определ етс блоками 6 и 7 выработки приращений. В первом регистре 8 блока 6 запоминаетс код текущего значени расхода топлива. С выхода цифро- аналогового преобразовател 9 напр жение , соответствующее этому текущему значению, подаетс на один вход аналогового сумматора 11, на другой вход которого подаетс напр жение с выхода схемы 10

выборки и хранени , соответствующее предыдущему значению расхода топлива. На выходе аналогового сумматора таким образом формируетс величина приращени расхода топлива за период квантовани , подаваема на один вход блока 15 делени , а

также в блок 21 ограничений.

Во втором регистре 12 блока 7 выработки приращений скорости судна запоминаетс код текущего значени скорости судна, а в третьем регистре 13 - код предыдущего значени . Эти коды сравниваютс в цифровом сумматоре 14, на выходе которого формируетс код величины приращенцл

5 скорости судна за период квантовани , подаваемый на второй вход блока 15 делени .

В блоке 15 осуществл етс деление аналогового напр жени на цифровой двоич0 ный код, что позвол ет упростить его , Схемное решение при заданной точности вычислений, равной 0,1%, На блок 16 определени знака частного из цифрового сумматора 14 приходит информаци о знаке

5 величины Д V, в зависимости от знака блок 16 пропускает сигнал ДО/A.V с выхода блока 15 делени с коэффициентом передачи К 1, либо К -1. Величина частного от делени с выхода блока 15через блок 16опреде0 лени знака частного подаетс на один вход элeмe ffa 17 сравнени , на другой вход которого подаетс сигнал от блока 18 задани . Величина их рассогласовани через блок 19 запретов и ограничений подаетс на орган

5 24 задани режимов работы дизельной установки .

Таким образом, схема формирует закон регулировани вида 40и С-ДС/ДУ,,

где и - сигнйл управлени ;

С - посто нна ;

ДО - приращение расхода топлива;

Д V - приращение скорости судна.

45 Посто нна С зависит от требуемой средней скорости судна, от района плавани судна и времени года и задаетс в блоке 18 задани .

В блоке 19 запретов и ограничений осу50 ществл етс защита дизельной установки от ее вывода за предельные и аварийные режимы, В блоке 20 опорных напр жений формируютс предельные значени по тепловой перегрузке, частоте вращени вала и

55 величине минимальной нагрузки дизельной установки.

Блок 21 ограничений, в зависимости от величины и знака параметров Д V и ДО, определ ет направление счета и количество

импульсов, которые поступают на суммирующий или вычитающий входы двоичного счетчика 23 от генератора 22 тактовых импульсов . Происход щее при этом изменение цифрового кода на выходе двоичного счетчика 23 определ ет работу органа 24 задани на выходе устройства.

Таки.м образом, устройство периодически измер ет текущее значение скорости V судна и расхода топлива G, при этом вычис- л ет их изменени приращени за период квантовани А V и А G, формирует оптимальный закон регулировани U С - А G/A V и обеспечивает работу дизельной установки в оптимальном режиме с заданной точностью и е. При режиме работы в окрестности точки оптимума обеспечиваетс стабилизаци уп- равл ющего воздействи , при изменении внешних условий и соответствующем изменении величины AG выполн ютс последова- тельные знакоопределенные поисков ые шаги в сторону новой точки оптимума. При достижении одного из предельных ограничений (теплова перегрузка, предельна частота вращени и минимальна нагрузка дизельн ой установки) обеспечиваетс ста- билизаци режима у данной рабочей точки.

-

Claims

Формула изобретени Устройство регулировани мощности судовой дизельной установки, содержащее датчик скорости судна и датчик расхода топлива , первый и второй осредн ющие фильтры , блок делени , элемент сравнени , блок и орган задани изменени режима работы дизел , причем выход датчика расхода топлива соединен с первым осредн ющим фильтром, а выход датчика скорости судна соединен с вторым осредн ющим фильтром , при этом первый вход элемента срав- нени соединен с выходом блока

задани , отличающ ее с тем, что, с целью повышени точности и быстродействи работы устройства, оно снабжено первым и вторым блоками выработки приращений измер емых величин расхода топлива и скорости судна, блоком запретов и ограничений, генератором импульсов и блоком определени знака частного, при

этом первый блок выработки приращений расхода топлива включает в себ первый регистр, цифроаналоговый преобразователь , схему выборки и хранени , аналоговый сумматор, причем вход первого регистра соединен с выходом первого ос- редн ющего фильтра, а выход через цифро- аналоговый преобразователь соединен со схемой выборки и хранени и с одним входом аналогового сумматора, второй вход ко- торого соединен с выходом схемы выборки и хранени , а выход соединен с первым входом блока делени , при этом второй блок выработки приращений скорости судна включает в себ второй и третий регистры и цифровой сумматор, причем вход второго регистра соединен с выходом второго ос- редн ющего фипьтра, а выход соединен с входом третьего регистра и одним входом цифрового сумматора, другой вход которого соединен с выходом третьего регистра, при этом первый выход цифрового сумматора соединен с вторым входом блока делени , а выход генератора импульсов соединен с входами управлени первого и второго ос- редн ющих ф1)льтров, первого, второго и третьего регистров, аналогового и цифрового сумматоров, причем вход блока определени знака частного соединен с выходбм блока делени , а выход соединен с вторым входом элемента сравнени , при этом вход управлени блока определени знака частного соединен с вторым выходом цифрового сумматора, s блок запретов и ограничений включает в себ блок опорных напр жений, блок ограничзний, второй генератор импульсов и двоичный счетчик, причем первый вход блока ограничений соединен с выходом блока опорных напр жений, второй вход соединен с выходом второго генератора импульсов, третий вход соединен с выходом элемента сравнени , четвертый вход соединен с выходом аналогового сумматора , при этом первый выход блока ограничений соединен с суммирующим входом двоичного счетчика, а второй выход соединен с вычитающим входом двоичного счетчика , выход которого соединен с органом задани изменени режима работы дизел .