Система автоматического управления Советский патент 1981 года по МПК G05B11/06 

(54) СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к области автоматического управления механизмами и устройствами, в частности главными судовыми двигателями с винтами регулируемого шага (ВРШ) в условиях штормового плавания.

По основному авт.св. № 616609 известна система автоматического управления, которая относится к главным судовым двигателям, работающим в условиях качки.

Она содержит устройство сравнения, подключенное к объекту, датчик регулируемой величины которого подключен к первому входу сумматора и через первый усилитель к первому входу блока умножения, второй вход которого через последовательно включенные блок оценки изменения нагрузки двигателя, второй делитель и нелинейный блок, связан с датчиком коле баний погружения гребного винта.При этом выход блока умножения соединен с вторым входс 1 сумматора, а его выход связан с первым входом устройства сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока оценки изменения нагрузки двигателя.

Известная система при наличии винта регулируемого шага не обеспечивает достаточной точности стабилизации режима. При работе главного судового двигателя на ВРШ нагрузка на двигатель меняется при качке судна не только из-за изменения погружения оси гребного винта, но и из-за -изменения шага ВРШ.

Проблема точного регулирования частоты вращения гребного вала становит10ся особенно важной на соврег-юнных судах с BPW и валогенераторами, где основным методом регулирования является изменение шага ВРШ, а к точности стабилизации нагрузочных режимов про15пульсивной установки предъявляются повышенные требования для обеспечения надежной и эффективной работы валогенератора.

Таким образом, известная система

20 автоматического управления не учитывает изменение нагрузки двигателя при изменении шага ВРШ и поэтому не может обеспечить точной стабилизации режимов работы пропульсивного комп25лекса двигатель - ВРШ.

Целью изобретения является повыивние точности системы путем повышения точности стабилизации нагрузочного режима судовой пропульсивной установ-.

30 КИ с ВРШ при движении судна на волнении . Цель достигается тем, что предлагаемая система содержит параллельно включенные сумматор по шагу винта и механизм изменения шага винта, а также блок оценки изменения нагрузки по шагу винта, причем другой вход сумматора по шагу винта соединен с выходом блока умножения, а другой выход механизма изменения шага винта через блок оценки изменения нагрузки по шагу винта соединен с одним из вх дов устройства сравнения. На чертеже представлена блок-схем системы. Система содержит устройство 1 сра нения, главный судовой двигатель 2 (объект регулирования), датчик 3 рег лируемой величины частоты вращения в ла, сумматор 4, усилители 5 и 6, нелинейный блок 7, блок 8 умножения, блок 9 оценки изменения нагрузки дви гателя по погружению винта, механизм 10 изменения шага винта, сумматор 11 по шагу винта, блок 12 оценки измене ния нагрузки по шагу винта. На чертеже обозначены Ь - глуби на погружения гребного винта, Я входной сигнал, характеризующий нагр ку по погружению винта; Уц входной сигнал, характеризующий нагрузку по шагу винта; Ч - регулируемая величина (частота вращения вала); А регулирующее воздействие по частоте вращения; Н - регулируемая величина (шаг винта)} х - регулирующее воздей ствие по шагу винта. Система работает следующим образом. Полученный с выхода блока 9 оценки изменения нагрузки двигателя сигнал /L , характеризующий изменение погружения винта в воду, поступает на вход устройства 1 сравнения и усилителя 5. При изменении входного сигнала Х по величине или по величине и по знаку на сумматоры 4 и 11 через усилители 5, 6, нелинейный блок 7 и блок 8 умножения поступает допол4нительный сигнал, который изменяет коэффициенты усиления системы одновременно по двум каналам регулирования, частотой вращения вала и шага винта, обеспечивая тем самым автоматическую самонастройку системы и стабилизацию режима работы пропульсивного комплекса двигатель - ВРШ при качке судна. Использование двухконтурного взаимосвязанного регулирования обеспечивает надежную защиту пропульсивной установки с ВРШ от перегрузок и повышенную точность стабилизации тепловых и скоростных режимов гл1вного двигателя и привода изменения шага ВРШ в условиях штормового плавания, что способствует повышению моторесурса и снижению аварийности. Стабилизация нагрузки двигателя за счет взаимосвязанного регулирования как частоты вращения, так и шага винта, с повышенной точностью позволяет не только болэе полно использовать мощность энергоустановки, но и обеспечить выбор и поддержание оптимальных режимов ее работы при движении судна на волне, улучшая мореходные качества судна в целом и способствуя безопасности штормового плавания. Формула изобретения Система автоматического управления по авт.св. № 616609, отличающаяся тем, что, с целью повышения точности системы, она соержит параллельно включенные суматор по шагу винта и механизм изенения шага винта, а также блок ценки изменения нагрузки по шагу инта, причем другой вход сумматоа по шагу винта соединен с выходом лока умножения, а другой выход меанизма изменения шага винта через лок оценки изменения нагрузки по агу винта соединен с одним из вхоов устройства сравнения.