aru (954465), страница 16

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 16)

Алгоритм функционирования автоматической системы управления представляет собой точное предписание, определяющее процесс преобразования исходной информации, по-126ступающей от датчиков или с пульта управления, в управляющее воздействие на объекты управления.Как правило, процессы регулирования САР описывают с помощьюдифференциальных уравнений, а процессы управления – с помощью уравнений алгебры Буля (логических уравнений). Сам процесс математического описания поведения системы управления называется алгоритмизацией.Принято представлять весь процесс управления в виде отдельныхэлементарных операций (Ai – математических операторов), которые записываются в строку и нумеруются слева направо в порядке их выполнения.Если естественный ход зависит от получаемой информации, то после оператора ставится логическое условие Pi , которое может принимать два значения: 1 – при его выполнении; 0 – если оно не выполняется.

В первомслучае происходит переход к следующему оператору, во втором – к томуsоператору, на который указывает стрелка  с его порядковым номером, уiоператора, которому передается управление, также ставится стрелка  сномером того логического условия, от которого произошел переход. Запись алгоритма имеет следующий вид:ssA1 A2 ... Ai1 Pi  Ai1... As1  As As1... .Алгоритм читается так: выполнить оператор A1 , затем A2 и далее доAi 1 , проверить полученный результат по условию Pi . Если Pi =1, то перей-ти к реализации следующего оператора Ai 1 , иначе (при Pi =0) выполнитьоператор As и As1 .Для использования математического аппарата логических схем алгоритмов (ЛСА) функционирования СЭУ вводятся следующие обозначениявходных и выходных данных, операторов и логических условий:S нl и S кl – операторы начала и конца процесса управления (l=1, 2, 3,..., n – индексы номера алгоритма в общей схеме управления);Ai [ f ( x1, x 2 , ...,.x n )] –(здесьf ( x1, x 2 , ..., x n ) –оператор арифметических и логических вычисленийрасчетная зависимость, х – аргумент, принимающийразличные значения для непрерывных и дискретных функций);127Bi [Tnk ( ); Pnk ( y); ...] – оператор ввода информации от датчиков (здесь Ти Р – вид датчиков, например, температуры и давления), n – номер датчика, k – вид двигателя, системы, механизма, на котором установлен датчик,( ), ( у) – текущие значения параметров;Ci [ Fi   : пBnk ^...

эRnk ] – оператор выдачи управляющих воздействийна исполнительные органы (здесь Fi – двоичная функция, определяющаясостояние управляющего воздействия по поступающим сигналам). Адресисполнительного органа обозначают тремя последовательными знаками: В,С, ... – типом исполнительного органа (например, клапан, система сигнализации); n – номером исполнительного органа; k – видом двигателя, системы, механизма, в которых установлен исполнительный орган.

Перед адресом указывается род привода (э – электрический, п – пневматический). Дляобозначения открытия (закрытия) исполнительного органа используютзнаки  : (  :);Зi ( fi  a ) – оператор запоминания промежуточных результатов;М i ( : ik  1) – оператор воздействия на средства представления ин-формации, например, “сигнализировать, что i -й клапан k -й системы неоткрылся”;Я i – условный останов (пауза).Логические условия:Pi ( fi a) – проверка результатов выполнения оператора (здесьf i – ре-зультат расчета, логическое заключение;  – знаки условия: < , >, = и т.д.; a – постоянная величина, равная 1 или 0);q(t  t зад ) – контроль времени (учет реального масштаба времени).Алгоритм функционирования можно представить в виде графа-схемы,если принять следующую интерпретацию его функциональных элементов.Конечное множество преобразователей X ( x1, x2 ,..., xn ) соответствует действию при управлении (управляющие воздействия, логические заключе128ния, вычисления, сигналы оповещения) и обозначается в виде прямоугольников, внутри которых записаны операторы.

Начало и конец алгоритмаусловно обозначаются овалами.Пример определения коэффициента полезного действия, напримеркомпрессора газотурбинного двигателя, с последующей оценкой его технического состояния приведен на рис. 11.3.Конечное множество распознавателей  (1,  2, ..., n ) определяетнаправление следования процесса управления и обозначается ромбическими фигурами, внутри которых записаны логические условия. От преобразователей отходит стрелка к следующему элементу графа-схемы, от распознавателей – две стрелки, соответствующие выполнению «Да» и невыполнению «Нет» логического условия. Алгоритм предусматривает следующие операции:1. Определение с помощью первичных преобразователей информациитекущих значений давлений ( р1 , р2 ) и температур ( Т1 ,Т 2 ) воздуха до2.3.4.и после компрессора и переход к п.

2.Определение суммарных значений отдельных параметров по десятиизмерениям (п = 10) и переход к п. 3.Проверка окончания числа измерений: если п = 10, то переход к п. 4;если п < 10, то при истечении отведенного для измерений времениt  t зад  переход к п. 1 для повторного измерения параметров.Расчет средних значений измеренных параметров и переход к п. 5.129SнB1(p , p , T , T1112)ДаНетA1 ( p1, p T T2,1,R(n  10)2R1 ( 1   зад))НетДаA2 (p1n,pn2,T1n,T2n)A3 (  )A4 ( L)A5 ( k )R3(k эт)ДаНетCiSkРис. 11.3.

Граф-схема определения КПД компрессора высокого давления5.130Вычисление степени сжатия воздуха   и переход к п. 6.6.7.8.9.Определение удельной работы сжатия в компрессоре и переход п. 7.Вычисление КПД компрессора и переход к п. 8.Проверка значений КПД компрессора: если расчетное значение больше или равно эталонному, то проверка заканчивается; если    эт , тоосуществляется переход к п. 9.Оповещение обслуживающего персонала о снижении конкретного параметра.Далее определяется КПД и обеспечивается оповещение обслуживающего персонала путем включения сигнализации и регистрации результатоврасчета.

Безусловно, и здесь управление строится на применении специализированных персональных компьютеров.§ 11. 3. Эргатические системы управления объектамиНеобходимой и основной частью управления промышленными и судовыми техническими средствами является специалист (оператор), поэтому, например, все судовые системы управления следует называть эргатическими системами.

В эргатической системе управления человек-оператор,средства автоматизированного управления, главный двигатель, движительи корпус судна, судовые системы и механизмы составляют единую замкнутую динамическую систему [3]. Структурная схема эргатической системы управления представлена на рис. 11.4. Динамические и алгоритмические свойства систем автоматики и оператора накладываются на динамику пропульсивного комплекса и требуют исследования движения суднакак эргатической системы.ОператорСредстваСредствауправленияСудовыеобъектыконтроляРис. 11.4. Структурная схема типичной эргатической системы управления131По мере дальнейшего повышения степени автоматизации судоввплоть до комплексной показатели надежности, экономичности и безопасности все в большей мере определяются не столько техническим состоянием основного оборудования, сколько эффективностью автоматизированной системы управления.

Поэтому взаимодействию судового механикасо средствами автоматизации следует уделять большее внимание, обеспечивая постоянный рост профессионального мышления и компетентности.Системы автоматизированного управления строятся по принципутрехступенчатой иерархической структуры (рис.

11.5).Рис. 11.5. Структурная схема управления судовой энергетической установкойСистема управления судна позволяет вести дистанционное автоматизированное управление (ДАУ) из рулевой рубки или из ЦПУ следующимитехнологическими процессами:- ДАУ главными двигателями;- ДАУ судовой электростанцией;- ДАУ насосами охлаждения и смазки, вспомогательными и утилизационными котлами, сепараторами масла и топлива, воздушными компрессорами;132- ДАУ судовыми системами;- ДАУ швартовными и буксирными лебедками, насосами и клинкетамигрузовых систем танкеров, системами пожаротушения;- Централизованного контроля параметров МКО и СТС;- Автоматизированной сигнализации и регистрации контролируемых параметров и диагностирования основных механизмов.Минимальный уровень функционирования согласно требованиям Регистра РФ и других классификационных обществ должен обеспечиваться сместного поста управления.§ 11.

4. Критерий оптимальностиВопросы целесообразности выбора той или иной конструктивной схемы СЭУ или ее элементов, выбор режимов эксплуатации и соответственнонастроечных и регулировочных параметров, оценка эффективности вариантов перевозки пассажиров и грузов и т. п. решаются на основании точных анализов, проведенных с помощью критериев оптимальности [3].Чаще всего эти критерии имеют экономический характер, когда оценка производится, например, по максимальному доходу от эксплуатациисудна, минимальным издержкам за назначенный период времени, по отношению затрат к прибыли, по капитальным затратам и срокам окупаемости, по экономии топлива и масел и т.

Характеристики

Список файлов лекций