2.3. Построение статических характеристик регулятора и сарч
Построение статической характеристики было произведено согласно рекомендации [1].
Значение зоны пропорциональности рассчитываем по формуле
|
(44) |
где Кр – коэффициент усиления регулятора по частоте вращения его приводного вала, инд/(об/мин)р
hk – конструктивный ход поршня ИМ регулятора, инд.
Рис. 11. Статическая характеристика регулятора при фиксированных настройках его задания, ЖОС, ограничения подачи топлива
На рассматриваемом выше рисунке характеристики приняты следующие обозначения:
hпр – предельный индекс подачи топлива;
hН – номинальное значение индекса подачи топлива;
hогр – ограничительный индекс подачи топлива;
h0 – индекс подачи топлива на исходном установившемся режиме
hхх – индекс подачи топлива при работе двигателя на холостом ходу.
Каждый из индексов, указанных на этом рисунке, определяет собой соответствующие внешние и частичные скоростные характеристики эффективной мощности двигателя, что проиллюстрировано на рис. 14.
На обоих рисунках отображены во взаимосвязи и абсциссы реперных точек статических характеристик собственно регулятора и системы автоматического регулирования в целом.
Активно функционирующие участки внешних ограничительных и регуляторных характеристик на рис.13 и 14 выделены сплошными жирными линиями, а нефункционирующие, отсеченные выбранными настройками регулятора, - показаны пунктиром.
Регулятор UG-8 с ГОС+ЖОС предусматривает статический способ регулирования. Он имеет наклонную регуляторную характеристику. Угол наклона определяет величину статической ошибки при регулировании.
Статический способ регулирования более предпочтительный в сравнении с астатическим. При одном и том же изменении фактора ∆c внешних воздействий на пропульсивный комплекс статический способ регулирования вызывает меньшие изменения мощности двигателя, что в определенной мере снижает и предупреждает риск его перегрузок по теплонапряженности. При этом, чем больше статизм регулятора δp и степень неравномерности системы регулирования δst, тем меньшая вероятность возникновения тепловых перегрузок, что способствует повышению живучести СЭУ в целом.
Рис. 12. Статические скоростные характеристики мощности автоматизированного пропульсивного комплекса судна
Приведение математической модели к стандартным формам представления
Преобразование уравнения (40) производится с целью приведения его к известным в литературе по теории автоматического регулирования стандартным формам, удобным и пригодным для использования в исследованиях качества регулирования систем автоматической стабилизации параметров.
Пусть в уравнении (40) для передаточной функции:
|
(45) |
|
(46) |
|
(47) |
Представим выражения (45), (46), (47) в виде степенных полиномов от оператора дифференцирования р:
|
(48) |
где
Соответственно:
|
(49) |
где 
И наконец:
|
(50) |
где 
В таком случае выражение (43) представим в виде:
|
(51) |
С учётом полинома (48) и его коэффициентов представим равенство (51) в виде собственного полинома оператора р:
|
(52) |
где 
В таком случае выражение (51) представим как:
|
(53) |
Пусть
|
(54) |
где 
Тогда уравнение (53) примет вид:
|
(55) |
Произведём объединение степенных полиномов U(p) и V(p) в один:
|
(56) |
где 
В итоге, дифференциальное уравнение (56) имеет вид:
|
(57) |
