Понятие о статических и динамических свойствах АСРиУ. Графики переходного процесса

Статические свойства АСУ описываются статической характеристикой, показывающей зависимость установившихся значений регулируемого параметра от нагрузки при неизменной настройке регулятора. Статические характеристики АСУ строят расчетным путем по уравнениям статики, а в условиях эксплуатации – по значениям параметров, определяемых с помощью КИП. Различные АСУ поддерживают заданные значения регулируемых параметров в зависимости от нагрузки с различной статической точностью.

Устойчивость характеризует динамические свойства АСУ, являющиеся основными при изучении теории и эксплуатации средств автоматического регулирования.

Переходный режим наступает под действием единичного ступенчатого возмущения (W1 – W2) и характеризуется изменением регулируемого параметра х по времени. Эта зависимость выражается графиком переходного процесса, который может быть построен аналитически по корням уравнений динамики, а в эксплуатации – по опытным данным, полученным с помощью измерительной аппаратуры. Качество переходного процесса каждой системы оценивается динамическими показателями, обуславливающими надежную, экономичную и длительную эксплуатацию объекта регулирования: временем переходного процесса, динамическим забросом параметра (перерегулированием) и характером переходного процесса.

Время переходного процесса, tпп характеризует быстродействие системы. Определяется как интервал времени от начала переходного процесса до мо-50

мента, когда отклонение выходной величины от ее нового установившегося значения становится меньше определенной достаточно малой величины. Обычно это пять процентов.

Рис. Графики переходного процесса АСУ

Характер переходного процесса определяется видом самой характеристики (см. Рисунок): 1 (колебательный периодический) – параметр отклоняется в обе стороны от заданного значения; 2 (колебательный апериодический) – параметр отклоняется в одну сторону от заданного значения с одной или несколькими амплитудами; 3 (монотонный апериодический) – параметр изменяется с переменной скоростью и приходит к новому значению без заброса.

Колебательность переходного процесса количественно характеризуется степенью затухания ψ, определяемой отношением разности между первым А и вторым А' максимумами к А:

В зависимости от настройки регуляторов степень затухания переходного процесса может принимать значения 0 < ψ < 1 для устойчивых систем и ψ < 0 для неустойчивых. Степень затухания ψ = 0 при незатухающем переходном процессе с постоянной амплитудой колебаний А = А' =... = Ап, когда система находится на границе устойчивости, и ψ = 1 при апериодическом переходном процессе. Переходный процесс АСУ должен быть затухающим, т. е. 0 < ψ < 1. В противном случае система является неустойчивой и к эксплуатации не пригодна. Причинами неустойчивости могут быть неправильная настройка регулятора, чрезмерные зазоры и силы сухого трения в звеньях, неисправности отдельных элементов и т. д.

               36 ВОПРОС Способы наддува

Наддувом называют способ повышения мощности дизеля, основанный на подаче в рабочий цилиндр воздуха под давлением выше атмосферного и соответсвующем увеличении цикловой порции топлива.
В судовых дизелях применяют два способа наддува: газотурбинный и комбинированный.

Газотурбинный наддув применяют в четырехтактных дизелях и двухтактных с прямоточно-клапанной схемой газообмена. Сжатый воздух подается к цилиндрам дизеля специальным дополнительным агрегатом - турбокомпрессором. Турбокомпрессор - это соединенные в одном корпусе центробежный компрессор и одноступенчатая газовая турбина.
Относительная мощность, развиваемая газовыми турбинами турбокомпрессоров судовых дизелей, составляет 6-20% индикаторной мощности дизеля, поэтому дизели с газотурбинным наддувом правомерно называют комбинированными турбопоршневыми двигателями. В газовой турбине утилизируется значительная часть энергии отработавших в цилиндрах газов, которая у дизелей без наддува уносится с газами в атмосферу.
При комбинированном наддуве осуществляется двухступенчатое сжатие воздуха. В судовых дизелях в качестве первой ступени используют турбокомпрессор, в качестве второй - приводной поршневой компрессор или подпоршневые полости цилиндров. Привод поршневого компрессора осуществляется от крейцкопфа цилиндра. Для дополнительного сжатия воздуха в поршневом компрессоре или подпоршневых полостях цилиндров отбирается часть мощности дизеля (4-6% индикаторной мощности). В связи с этим механический КПД дизеля с комбинированным наддувом оказывается ниже, чем у дизеля с газотурбинным наддувом.