МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СЛУЖБА МОРСКОГО ТРАНСПОРТА

ГОСУДАРСТВЕННАЯ МОРСКАЯ АКАДЕМИЯ ИМЕНИ АДМИРАЛА С.О.МАКАРОВА

Кафедра «ДВС и АСЭУ»

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

«Автоматизированные системы управления СЭУ»,

разработанных доцентом, к.т.н. Бусыгиным В.П.

прочитанных курсантам IV курса СМФ за период весна - лето 2002 г.

Г. Санкт-Петербург, 2002 г.

Оформление конспекта выполнили курсанты СМФ группы 551 в 2002 г.

КАЗАКОВ В.Ю., СТЕБЛЕВ С.О., КОЗЛОВ А.В.

Оформление конспекта выполнено в редакторе Microsoft Word 2000 (9.0.2812).

Список принятых сокращений

ВРЧВ – всережимный регулятор частоты вращения

ГД – главный двигатель

ГОС – гибкая обратная связь

ЖОС – жесткая обратная связь

ИМ – исполнительный механизм

КУ – котельная установка

ОР – объект

РО – регулирующий орган

СМ – сервомотор

ТВД – турбинв высокого давления

ТЗХ – турбина заднего хода

ТСД – турбина среднего давления

УК – утилизационный котел

УЭ – управляющий элемент

ЧЭ – чувствительный элемент

ЭД – электордвигатель

ЭЗ – элемент задания

ЭС – элемент сравнения

Лекция 1

7 февраля

2002 г.

СКУ как объект автоматизации.

СКУ как объект регулирования давления пара

Главные судовые котлы являются объектами напряженными по нагрузке и имеют контуры обеспечивающие регулирование следующих параметров

1. Автоматическое поддержание давления пара

2. Автоматическое поддержание уровня воды

3. Автоматическое поддержание расхода воздуха на СКУ

4. Автоматическое поддержание соотношения «воздух-топливо»

5. Для управления топливоподачей методом дросселирования топлива через форсунку поддерживается давление топлива

6. Поддержание температуры как косвенного параметра вязкости

Котлы снабжаются следующими средствами защиты и сигнализации:

1. Предохранителями по давлению пара

2. По низкому уровню воды в барабане

3. Средства защиты по дымлению

4. Положение топочного устройства относительно фронта

Математическая модель – моделирует процесс влияния перечисленных факторов как в статическом, так и в динамическом режиме, позволяют определять наличие свойств саморегулирования, оценить инерционность СКУ и подобрать соответствующий регулятор.

При выводе математических моделей принимаются следующие допущения:

• при выводе уровнения считают, что перерегулирования нет, экономайзера и устройств снабжения воздухом – нет; ?

• считают, что котел имеет естественную циркуляцию;

• принимается небалланс энергии при подводе и отводе тепла от СКУ.

Принимаются следующие условные обозначения параметров:

- удельное количество тепла;

- удельный расход;

- давление пара;

- перемещение клапанов;

- координата времени

1. Уравнение баланса энергии (статическое уравнение)

2. Уравнение баланса в динамике.

3. Уравнение небаланса.

i^’’ – энтальпия пара (ккал/кг)

Лекция

13 Февраля

2002 г.

4. Проводим линеаризацию.

(а)

Линеаризацией находим меньшее значение расхода топлива, которое получается при новом положении клапана и которое отличается от значения расхода топлива в исходном статическом режиме на величину ΔG_т. Разложение в ряд Тейлора позволяет получить ΔG.

5. (b)

(с)

(d)

(a), (b), (c), (d) подставляется в (3), в левую часть переносим члены содержащие , в правой части , , и .