Система управления силовыми установками

 

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ., содержащая последовательно соединенные регулятор, первый блок сумматоров, блок исполниШ тельных 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 сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к вьпсоду первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первьм входом второго сумматора, вторым входом подключенного к выходу-второго задатчика, отличающаяся тем, что, с целью повышения ее точности и КПД, она содержит умножитель и блок ограничителей, выход блока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входом первого блока сумматоров, выход второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора второй вход умножителя соединен с выходом первого сумматора. X) 4: :о :

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 1д1) С 05 В 13/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3420101/18-24 (22) 23. 04. 82. (46) 07.04.84. Бюл. У 13 (72) В.А. Гудков, А.М. Шубладзе, А.П. Ситников, Г.Г. Молчанов, Л.И. Васильчук, Н,В. Бушуев, А.Г. Уланов, В.П. Силанчев, В.П. Морозов и С.В. Гуляев (71) Калининградская база тралового флота и Ордена Ленина институт проблем управления (53) 62-50(088.8) (56) 1. Михайлов В.С. Судовая электроавтоматика. Л., "Судостроение", 1970, с. 405-409.

2. Крутов В.И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания. М., "Машиностроение", 1968, с. 3-7 (прототип). (54)(57) СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ, содержащая последовательно 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, пер" вым выхоДом соединенной через датчик частоты сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к выходу первого задатчика, второй выход сети через .датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключенного к выходу второго задатчика, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышения ее точности и КПД, она содержит умножитель и блок ограничителей, выход блока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входом первого блока сумматоров, выхоД второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора, второй вход умножителя соединен с выходом первого сумматора.

1 !

Изобретение относится к автоматике 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 (1) .

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 выхо- 30 ду первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключенкого к выходу второго эадатчика (2) .

Недостатком этого устройства является независимость работы одной силовой установки от работы других параллельно работающих силовых установок, что приводит к уменьшению 40 моторесурсов и увеличению энергоемкости процесса управления. Это объ" ясняется тем, что вследствие жесткой связи отдельными силовыми установками через общую нагрузку угловая ско- 45 рость вращения всех силовых устано" вок принудительно устанавливается одной и той же, отличной от требуемой, т.е. система управления оказы.вается статической независимо от типа регулятора, используемого для управления отдельными двигателями.

При этом нагрузка между отдельными силовыми установками распределена неравномерно, что ведет к снижению H качества регулирования и увеличению энергоемкости процесса управления. l 08473 3

Цель изобретения — увеличение моторесурсов, повышение точности и

КПД и снижение энергоемкости процес са управления.

Поставленная цель достигается тем, что в систему, содержащую последовательно соединенные регулятор, первый блок сумматоров, блок исполнительных механизмов, блок силовых

О 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 сети с первым входом первого сумматора, вторым входом подключенного к выходу первого задатчика, второй выход сети через датчик активной мощности соединен с первым входом второго сумматора, вторым входом подключенного к выходу второго задатчика, введены умножитель и блок ограничителей, выход блока регуляторов через блок ограничителей соединен с вторым входом первого блока сумматоров, выход второго сумматора через умножитель соединен с входом регулятора, второй вход умножителя соединен с выходом первого сумматора.

На чертеже изображена функциональная блок-схема системы.

Система содержит. второй и первый блоки 1 и 2 сумматоров, блок 3 регуляторов, блок 4 ограничителей, блок

5 исполнительных механизмов, блок 6 силовых установок, датчиж 7 частоты сети, датчик 8 активной мощности сети, задатчики 9 и 10, первый и второй сумматоры 11 и 12, умножитель 13, регулятор 14, сеть 15, блок 16 тахометров.

Под символом QA AQB обозначается связь межцу блоками А и В, где элемент а„.8A(=1,...,и) соединен с одним и только одним элементом b ЮВ.

Система работает следующим образом.

В каждом из сумматоров 2 (.=

=1,. ° .,Ï) блока 2 из сигналов, пос тупающих с ограничителя 4 блока 4 .и второго регулятора 14, формируется сигнал, идущий через исполнительный механизм 5; блока 5 на вход силовой установки б блока 6. Суммато- ром 1 блока 1 формируется сигнал рассогласования между сигналом, определяющим фактическое значение угловой ско1084

Составитель А. Лащев

Техред М. Тепер

М Ю

Корректор О. Билак

Редактор С. Юско

Заказ 2000/41 . Тираж 842 - Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

„ по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 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 скорос- .S ти. Этот сигнал поступает на вход регулятора 3 блока 3, реализующего линейный астатический закон управления. Выходной сигнал с регулятора 3 поступает на вход ограни- 10 чителя 4; блока 4, где ограничивается по амплитуде (зона линейности .уменьшается до, 20-30X).

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- 20 налауподключенного к общей сети датчика 8 активной мощности и сигнала с задатчика 10 такого, что выходной сигнал сумматора 12 всегда был больше некоторого значения К . Сигна- 25 ем

Злы с сумматоров 11 и 12 поступают на вход умножителя 13, из выходного сигнала которого формйруется с помощью второго регулятора 14 ПИД-за733 4 кон 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 функционирования всей системы в целом, то использование изобретенйя обеспечивает снижение энергоемкости процесса. уп-. равления.