aru (954465), страница 18
Текст из файла (страница 18)
Быстродействующие электромагнитные клапаны позволяют, так же как и электрогидравлические форсунки, обеспечить индивидуальную оптимизацию продолжительности, фазы и перемещения каждогоклапана (впускного и выпускного) в любое время на любом режиме работыдвигателя, вплоть до полного отключения цилиндров (циклов), и быстрыйперевод двигателя в тормозной режим.Применение рациональных алгоритмов в сочетании с импульснымуправлением подачей топлива и воздуха обеспечивает достижение предельно возможных наилучших значений показателей качества. Это относится прежде всего к точности поддержания частоты вращения в установившихся режимах, величине максимального отклонения и длительностипереходных процессов пуска, разгона, нагружения и отработки изменениянагрузки.В последнее время получили широкое распространение электронныерегуляторы частоты вращения, однако при электронном управлении ТАтипа «Common Rail» роль автоматического регулятора скорости можетбыть успешно выполнена оптимизированным алгоритмом бортового компьютера.Электронные регуляторы могут быть легко приспособлены для любого применения (свойство унификации).
В настоящее время они устанавливаются на двигателях маневровых тепловозов, на дизель-генераторах(включая судовые), на главных судовых двигателях, на двигателях транспортного назначения, а также на газо-дизельных двигателях.Нельзя забывать и о средствах и алгоритмах безразборной, автоматически выполняемой, технической диагностики. Широкое внедрение в процессы управления микропроцессорной техникой при наличии многочисленных датчиков, регистрирующих быстропротекающие процессы, позволяет решать наряду с задачами управления актуальные вопросы диагностики.На всех дизелях с электронными управляющими устройствами достигнуто существенное снижение эксплуатационного расхода топлива,140температуры отработавших газов и вредных выбросов. Улучшены такжепусковые и тормозные характеристики, повышена живучесть и надежность.В конечном итоге непрерывный мониторинг цилиндров двигателя иавтоматическое поддержание одинаковой нагрузки по всем цилиндрам повышают надежность работы двигателя в целом и увеличивает периодымежду осмотрами цилиндров.
За счет гибкого регулирования топливнойаппаратуры и системы газораспределения двигатель может настраиватьсяна различные «низкоэмиссионные режимы токсичности», при которыхэмиссия NOx может быть существенно ниже. Это особенно важно при эксплуатации двигателей в экологически чистых зонах, когда требуется удовлетворять более жестким нормам национальных законодательств.Вышеизложенное подтверждает, что развитие ДВС вступает в новуюфазу и создание новых интеллектуальных двигателей решает многие проблемы использования ДВС, позволяет им оставаться альтернативным преобразователем энергии и в ближайшем будущем.Задание для самостоятельной работы1.
Что понимают под управлением техническим комплексом, состоящим изавтоматизированных объектов?2. Объясните различие между понятиями «САР» и «АСУ».3. Назовите основные задачи, решаемые для «САР» и «АСУ».4. Перечислите системы и элементы, образующие АСУ.5. Назовите основные задачи, решаемые автоматизированной системойуправления.6.
Что понимают под эргатической системой управления?7. Составьте простейшую структурную схему эргатической системы управления.8. Поясните, что понимают под оптимальным управлением, перечислитепринципы создания критерия оптимальности.10. Как строится модель управления, какие принципы при этом закладываются?11. Представьте схемы декомпозиций для сложной технической структуры.12. Перечислите основные аспекты применения «интеллектуальных» двигателей.14113. Как решаются задачи управления для «интеллектуальных» двигателей?ЗаключениеВ учебном пособии рассмотрены основные принципы теории и функционирования систем автоматического регулирования двигателей внутреннего сгорания, и в первую очередь теории автоматического регулирования дизелей. Несмотря на внедрение новых современных технологий,базирующихся на использовании микропроцессорной техники, представленные в книге теоретические основы автоматического регулирования попрежнему остаются актуальными.
Современный электронный регуляторсостоит из аналогичных классическому регулятору с центробежным измерителем скорости типовых звеньев и описывается аналогичными уравнениями движения, даже несмотря на то, что в элементах регулятора происходят электрические процессы. Будущее, безусловно, за электронными системами регулирования и управления, но на сегодняшний день механические системы по-прежнему обладают определенными преимуществами исоставляют представительное большинство для судовых, стационарных,транспортных и другого назначения двигателей.В дальнейшем при переходе на электронные системы управления всеравно останутся такие механические элементы, как датчики, сигнализаторы, измерители частоты вращения, гидравлические и пневматические приводы и усилители, следящие системы и т.
п.Таким образом, системы управления будущего – это оптимальноеобъединение и использование положительных сторон механических, электрических и электронных элементов.Особое внимание следует уделять микропроцессорным системамуправления. Сегодня они уверенно вытесняют другие системы управления.Использование компьютерной техники предоставляет неограниченныевозможности по оптимальному использованию технических средствуправления для оптимальной эксплуатации двигателей внутреннего сгорания.142Библиографический список1. Крутов В.
И. Автоматическое регулирование двигателей внутреннего сгорания / В.И. Крутов. – М. : Машиностроение, 1989. – 615 с.2. Горелик Г. Б. Основы автоматики и автоматизация судовых энергетическихустановок : учеб. пособие / Г. Б. Горелик. – Хабаровск : Изд-во Хабар. гос. техн. унта, 2001. – 203 с.3. Ланчуковский В. И.
Автоматизированные системы управления судовых дизельныхи газотурбинных установок / В. И. Ланчуковский, А. В. Козьминых. – М. : Транспорт,1990. – 335 с.143ОглавлениеВведение ........................................................................................................... 3Глава 1. Краткий исторический обзор развития автоматическогоРегулирования .................................................................................................. 5Задание для самостоятельной работы ................................................ 16Глава 2.
Структурные схемы САРч .............................................................. 17§ 2.1. Общие представления о функциональныхи структурных схемах ........................................................................ 17§ 2.2. Представление элементов регулированияи их характеристик ............................................................................. 19§ 2.3.
Об устойчивости элементов САР ........................................... 22§ 2.4. Уравнение САР в общем виде ................................................... 25§ 2.5. Анализ статики систем автоматического регулированияи синтез САР .......................................................................................
26§ 2.6. Виды задач регулирования ....................................................... 29§ 2.7. Задача синтеза (анализа) САР ..................................................... 36Задание для самостоятельной работы ............................................... 38Глава 3. Терминология, характеристики, общие требования к САРч .......
39Задание для самостоятельной работы ............................................... 44Глава 4. Статика объекта ............................................................................. 45§ 4.1. Общее представление о статике системы .............................. 45§ 4.2. Характеристики объекта регулирования ................................ 46§ 4.3. Фактор устойчивости – определяющий параметр статики ... 48Задание для самостоятельной работы .............................................. 51Глава 5.
Классификация автоматических регуляторов частотыи схемные варианты исполнения ................................................. 52§ 5.1. Классификация автоматических регуляторов частоты ......... 52§ 5.2. Схемные решения применяемых на практикеРегуляторов ........................................................................................ 53Задание для самостоятельной работы .............................................. 71Глава 6. Статика регулятора: схемы, параметрыи характеристики ...............................................................................
72§ 6.1. Восстанавливающая сила ......................................................... 72§ 6.2. Поддерживающая сила ............................................................. 76§ 6.3. Уравнение статики регулятора ................................................ 77§ 6.4. Параметры регуляторов (ЧЭ) в статике .................................. 78§ 6.5. Порядок выбора основных размеров регулятора .................. 84Задание для самостоятельной работы ................................................ 85Глава 7.
Динамика двигателя как объекта ручного управления ................ 86§ 7.1. Уравнение движения двигателя .............................................. 86144§ 7.2. Переходные процессы двигателя ............................................ 89§ 7.3. Использование операторной формы записидля упрощения решения уравнения движения .................................. 93§ 7.4. Понятие «передаточная функция двигателя» ........................ 94Задание для самостоятельной работы ............................................... 95Глава 8. Динамика автоматических регуляторов скорости .......................