7 Задачи анализа сау для судовых электромеханизмов.

ТАУ содержит большое количество задач методов его решений.

Все эти задачи делятся на 2 большие группы:

1.Синтез САУ;

2.Анализ САУ.

Синтез занимается задачами и построения САУ и их технической реализацией.

Анализ рассматривает задачи оценки качества работы САУ.В соответствии с профилактической деятельностью электромеханика он должен уметь решать задачи анализа САУ.

Задачи анализа САУ делятся на две части:

1.Статический анализ

2.Динамический анализ

Статический анализ заключается в определении статической характеристики системы регулирования и её статической ошибки. При этом проверяется, удовлетворяет ли величина статической ошибки требованиям точности поддержания регулируемой величины на равновесных режимах агрегата или механизма. Для судовых агрегатов и механизмов требования по статической точности и показателей переходных процессов системы регулирования содержится в их документациях, нормативных документах, правилах регистра РФ.

При изменении воздействия на САУ по нагрузке или заданию начинают изменяться по времени все величины системы, включая регулируемую величину. Эти изменения величин называются переходными процессами, которые могут иметь различный вид.

Если после изменения возмущения до нового постоянного значения в САУ устанавливается равновесный режим, то система является устойчивой, если равновесный режим не устанавливается, то система называется неустойчивой.

Работоспособными являются только устойчивые системы.

Кроме устойчивости, качество работы САУ определяется показателями переходных процессов является:

Время переходного процесса().

Максимальное динамическое отклонение()

Задачи динамического анализа:

- оценка устойчивости САУ;

- оценка показателей качества переходных процессов;

- оценка влияния параметров регуляторов на устойчивость и качество переходных процессов.

Задачи статического и динамического анализа решаются расчетным, экспериментальным и расчетным путём.

Экспериментальные методы базируются на теоретических расчётных методах. Расчётные определения качества работы САУ содержит:

выбор или вывод дифференциального или алгебраического уравнений, описывающих поведение всех элементов системы, включая ОР.

Получения дифференциального уравнения всей САУ, которая отражает рабочие свойства системы.

Оценка устойчивости САУ и определение параметров регулятора, обеспечивающих её устойчивость.

Определение показателей качества переходных процессов и определение параметров регуляторов, обеспечивающих требуемое качество процессов.

Определение статической характеристики и статической ошибки системы регулирования.

Инженерная наладка САУ на требуемое качество её работы системы.

8 Общие свойства объектов регулирования.

В данной дисциплине в качестве объектов регулирования рассмотрим агрегаты и механизмы СЭУ и судовой энергетической системы.

Свойства объектов делятся на:

-статические

-динамические

Статические свойства объектов отражают зависимость регулируемой величины от нагрузки и регулируемого воздействия на равновесных режимах работы объекта. Очень часто статические характеристики объектов выражаются графическими зависимостями.

Динамические свойства объекта отражают зависимость изменения во времени регулируемой величины от изменения во времени воздействий на объект, т.е. динамические свойства объектов проявляются на неравновесных режимах их работы.

Рабочие процессы в ОР связаны с протеканием через них потоков вещества и энергии

Например: через подогреватель топлива протекает поток греющего пара, превращающегося в конденсат; поток топлива; поток тепловой энергии от греющего пара к топливу через трубки поверхности нагрева.

Динамические свойства ОР характеризуются:

Числом емкостей (аккумуляторов) объекта;

Устойчивостью объекта;

Зависимостью регулирующей величины от пространственных координат;

Числом регулирующих величин

В объектах имеются конструктивные элементы, в которых накапливается вещество или энергия. Такие элементы называются ёмкостями или аккумуляторами.

Например: трубки парового подогревателя топлива – аккумулятор тепловой энергии; вращающ. роторы электрогенератора, электродвигателя, турбины (паровой или газовой); аккумуляторы механич. энергии вращения.

сли объект имеет 1 аккумулятор, то он называется одноёмкостным

Пример: конденсатор – сборник подогревателя топлива.

Если объект имеет 2 и более аккумуляторов, то он называется многоемкостным.

Пример: подогреватель топлива, паровой котел.

Количественно аккумулятор характеризуется аккумулирующей способностью, т.е. способностью накапливать энергию или вещество.

В некоторых случаях аккумуляторн. способность объекта настолько мала, что ей можно пренебречь при решении задач автоматизации объекта. Такой объект называется безъемкостным или безинерционным.

Пример: топливный трубопровод судового парового котла, в котором поддерживается давление топлива, поскольку топливо в трубопроводе можно считать несжимаемой жидкостью.

Пусть ОР находится в равновесном состоянии.

Приложим к ОР возмущение. При этом регул. Величина начнет изменяться.

В некоторый момент времени to снимем возмущение на объект, т.е. вернем нагрузку на её пост. нач. значение.

Рассмотрим поведение объекта, выведенного из состояния равновесия при t > to:

Если при этом регул. Величина возвращается в исходное равновесное значение, то объект называется устойчивым (линия 1)

Если регул. Величина принимает новое равновесное состояние, то ОР называется нейтральным (линия 2)

Если регул. Величина не принимает равновесное значение , то ОР называется неустойчивым (линии 3 и 4)

К устойчивым ОР относятся:

главный дизель как ОР частоты вращения

Паровой котел как ОР давления пара

Подогреватели, охладители и т.д.

К нейтральным ОР можно отнести:

Паровой котел как ОР уровня

Емкость из которой жидкость откачивают насосом, как ОР уровня

К неустойчивым ОР можно отнести:

Некоторые типы главных дизелей, при работе в области малых нагрузок.

Турбокомпрессоры дизелей при работе в зоне помпажа

Если регул. величина зависит от пространственных координат, то это объект с распределенными параметрами (подогреватель топлива)

Если регул. величина не зависит от пространственных координат, то это объект с сосредоточенными параметрами (дизель, как ОР частоты вращения)

Если ОР имеет одну регул. величину, то это простой или одномерный объект (подогреватель топлива)

Если ОР имеет несколько регул. величин и регул. воздействий, то он называется сложным или многомерным (судовой паровой котел, где регулируется давление пара, уровень воды, коэффициент избытка воздуха, вязкость и давление топлива).