ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«Государственный университет морского и речного флота имени адмирала с.О.Макарова»

А.П.Петров

Автоматизация сэу

Рекомендации по выполнению курсовой работы

Санкт-Петербург

2014

Введение

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов судомеханического факультета, выполняющих курсовую работу по дисциплине «Автоматизация судовых энергетических установок» в соответствии с направлением подготовки специальности 180405 “Эксплуатация судовых энергетических установок”.

Целью настоящего пособия является определение основных требований, предъявляемых к структуре, содержанию и оформлению курсовой работы.

Перед выполнением курсовой работы студент обязан ознакомиться с содержанием настоящих требований, содержащих все основные вопросы, ответы на которые должен дать студент при защите курсовой работы.

Курсовая работа выполняет функции завершающего этапа обучения по дисциплине и выполняется студентом самостоятельно, под руководством преподавателей, ведущих дисциплину “Автоматизация СЭУ”.

В связи с тем, что основу профессиональной ориентации для специальности 180405.65 составляет эксплуатация судовых дизелей в качестве главных и вспомогательных двигателей судовой энергетической установки, тематика курсовой работы базируется на изучении состава системы автоматического управления судовой энергетической установки, включая агрегаты и системы передачи ее мощности.

Практическая задача, решаемая в курсовой работе, заключается в следующем. При ходе судна на волнении, режимах буксирования, других режимах главный двигатель (ГД) практически постоянно работает на переменных режимах, что приводит к необходимости контроля и настройки систем регулирования СЭУ по критериям качества переходных процессов СЭУ.

Рассматривая СЭУ как инерционный объект, на который подается внешнее возмущение в виде изменения нагрузки и задания режимов, инженер-судомеханик должен уметь расчетным путем определить зоны критических режимов, недопустимых с точки зрения устойчивости переходных процессов ГД и параметры регулятора, обеспечивающие безопасные режимы эксплуатации ГД в заданных условиях.

Методическая задача работы заключается в развитии у студентов современного инженерного мышления и навыков самостоятельного решения задач по формированию системы автоматизации СЭУ и экспериментальному определению динамических параметров объекта управления, владению методами расчета динамических параметров судовых дизельных установок на основе инженерных методов расчета и анализа устойчивости системы.

1. Общие положения

1.1. Учебные цели и задачи курсовой работы

Цель курсовой работы — углубление и закрепление теоретических зна­ний; приобретение навыков проектирования и расчета статических и динамических характеристик систем автоматиче­ского регулирования частоты вращения (САРЧ) судовых дизельных установок.

Курсовая работа соответствует ФГОС ВПО по дисциплине «Автоматизация судовых энергетических установок» по специальности 180405.65 «Эксплуатация судовых энергетических установок», направления 180405 – Эксплуатация судовых энергетических установок – высшего профессионального образования.

1.2. Выбор темы курсовой работы

Темы курсовых работ соответствуют программе дисциплины и практическим требованиям водного транспорта, современным достижениям науки и техники. Работа предусматривает выбор регулятора частоты вращения (далее – регулятора) применительно к конкретному типу главного дизеля [18].

1.3. Структура, объем и содержание курсовой работы

Расчетно-пояснительная записка должна иметь следующую структуру:

титульный лист в соответствии с приложением 1;

содержание;

задание на курсовой проект в соответствии с приложением 2;

введение;

основная часть:

1. Автоматизация СЭУ.

   1. Представить сведения по объему автоматизации СЭУ и принадлежности судна к той или иной группе в соответствии с правилами классификационных обществ [1, 2].

   2. Описать преимущества и возможности автоматизации СЭУ.

   3. Привести состав системы автоматизации.

   4. Дать описание типа главного двигателя.

   5. Дать описание функций системы управления

2. Выбор регулятора, обоснование с точки зрения требуемых статических и динамических параметров, изучение и описание принципиальной схемы регулятора; представление основных параметров регулятора по примеру в приложении 3;

2.1. Составление структурной схемы регулятора;

2.2. Составление уравнения динамики регулятора и определение его параметров;

2.3. Составление уравнения динамики ГД, уравнения для расчета частичных и винтовых характеристик ГД и нагрузки, расчетные соотношения для определения коэффициентов и постоянных времени уравнения динамики двигателя, результаты расчетов фактора устойчивости и параметров уравнения динамики двигателя

2.4. Составление системы дифференциальных уравнений для заданного варианта двигатель - винт и экспериментально определенных параметров системы автоматического регулирования в замкнутом контуре, вывод передаточной функции и обобщенного уравнения динамики для замкнутой системы, расчет коэффициентов обобщенного уравнения динамики, определение показателей устойчивости в соответствии с критериями Рауса-Гурвица;

2.5. Определение параметров критерия Вышнеградского, определение характера переходного процесса. Предусматривается:

● оценка возможного вида переходного процесса;

● заключение, обобщающее данные по определению динамических характеристик звеньев системы управления;

список использованной литературы.

выводы;

список литературы;

приложение 1. Структурная и принципиальные схемы системы автоматического управления СЭУ.

приложение 2. Структурная и принципиальные схемы системы автоматического регулирования частоты вращения;

приложение 3. Технические характеристики выбранного регулятора частоты вращения;

приложение 4. Диаграммы, иллюстрирующие расчет устойчивости;

Содержание приложений должно быть представлено на листах формата А4.