ять важіль зворотного зв'язку 5, ізодромний пристрій 10 з регульованим дроселем 9 і пружина ізодрома 11. ізодромний пристрій 10 заповнене робочою рідиною. Завдання кутової швидкості обертання вала дизеля здійснюється зміною зусилля задає пружини 6.
Якість автоматичного регулювання кутової швидкості вала дизеля буде визначатися якістю перехідних процесів в системі регулювання і залежить від правильності налаштувань регулятора. Для дослідження якості системи і визначення установок регулятора необхідно побудувати та дослідити динамічну модель системи автоматичного регулювання.
2. опис динаміки комплексу «дизель-гребний гвинт»
Об'єктом управління в Сарчев є комплекс «дизель - гребний гвинт» і характеристики комплексу, в першу чергу, визначають динаміку системи. Несталий (динамічний) режим дизеля описується диференціальним рівнянням
, (1)
де J - приведений до валу двигуна момент інерції обертових частин (колінчастий вал, валопровод, гвинт, приєднані маси води);
? (t) - кутова швидкість обертання вала;
М е - ефективний обертаючий момент на валу;
М с - момент опору гвинта;
h - відносна координата положення топливорегулююча органу; ? р - відносна хода гвинта.
Це рівняння нелінійно. Для спрощення його лінеарізіруют, використовуючи розкладання нелінійних функцій в ряд Тейлора і записуючи у відхиленнях
.
Висловимо:
- фактор стійкості дизеля, Н · с;
постійна часу дизеля, с;
? 0 - робоча швидкість вала, 1/с;
коефіцієнт посилення дизеля по положенню топливорегулююча органу, 1/с;
коефіцієнт посилення по навантаженню;
де?- Кутова швидкість, 1/с;
М - момент, Н? м.
Після постановки введених позначень отримаємо
.
Оскільки при регулюванні частоти обертання валу дизеля вхідним впливом є переміщення h (t) рейки ТНВД, то приймемо h (t) в якості вхідного сигналу і перепишемо рівняння в операторної записи, позначивши p=d/dt,
,
де Т Д - постійна часу дизеля, с;
До h - коефіцієнт підсилення дизеля з переміщення рейки ТНВД, 1/с;
? (t) - кутова швидкість обертання вала дизеля, рад/с;
h (t) - відносна величина переміщення рейки ТНВД.
Отримане рівняння описує реакцію дизеля на переміщення рейки паливного насоса. Передавальна функція дизеля
, (2)
отже, дизель володіє інерційними властивостями і описаний інерційним типовим структурним ланкою.
3. визначення динамічних параметрів дизеля
3.1 Побудова номінальної характеристики ефективної потужності дизельного двигуна
Для визначення динамічних параметрів дизеля необхідно побудувати статичні суміщені характеристики комплексу «дизель - гребний гвинт». Побудова починають з номінальною характеристики ефективної потужності дизеля, яка відповідає номінальному положенню рейки паливного насоса h н і незмінною топлівоподаче.
Розрахунок точок характеристики проводиться за емпіричною формулою
, (3)
де N ен - номінальна ефективна потужність дизеля, кВт;
w н - номінальна кутова швидкість обертання вала дизеля, рад/с.
При розрахунках використовуємо такі співвідношення:
кВт=1,36 к.с.;
,
де n - частота обертання в об/хв;
.
.
Для розрахунку характеристики змінюємо частоту w в межах від 0,2wн до 1,1wн з кроком близько 0,05wн.
.
.
.
Слід вибрати круглі найближчі значення меж і кроку для спрощення розрахунків і побудови графіка. Приймаємо? min=40 рад/с,? max=240 рад/с, ?? =10 рад/c.Результати розрахунку зводяться в таблицю 3.1. При розрахунку заповнюється колонка, відповідна номінальної топлівоподаче h н.
3.2 Побудова гвинтовий характеристики
Залежність потужності опору гвинта від його кутової швидкості обертання називається гвинтовий характеристикою.
Гвинтові характеристика з достатньою точністю описується залежністю:
, (4)
де Nc (?) - потужність опору гвинта обертанню, кВт;
KN - коефіцієнт навантаження.
Для побудови характеристики, відповідної нормальному для дан...
