Использование закономерностей внутрициклового изменения угловой скорости коленчатого вала одноцилиндрового двигателя для регулирования частоты вращения генераторной установки

• Автор: Игошев, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 05.04.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Владимир
• Количество страниц: 133 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. ОСОБЕННОСТИ И ПРОБЛЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ПОРШНЕВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ. ПОСТАНОВКА ЦЕЛИ И ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Значение автономных источников электроэнергии в современном мире

1.2. Особенности и принципы построения автономных электроустановок

1.3. Принципы автоматического управления бензиновым двигателем

1.4. Классификация и анализ автоматических регуляторов частоты вращения вала двигателей

1.5. Особенности регулирования частоты вращения вала одноцилиндровых двигателей

1.6. Постановка цели и задач исследования

Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ КАЧЕСТВА РАБОТЫ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ОДНОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ
2.1. Задачи теоретического исследования
2.2. Средства теоретического исследования качества работы САР
2.3. Типы САР и анализ применяемых законов регулирования
2.4. Система регулирования на основе нечеткой логики
2.5. Моделирование САР поршневого двигателя на базе принципов нечеткой логики и ПИ-регулирования
Глава 3. РАЗРАБОТКА ЭЛЕКТРОННОЙ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА ОДНОЦИЛИНДРОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

3.1. Основные задачи разработки
3.2. Анализ разработок электронных САР частоты вращения вала
3.3. Основная концепция построения разрабатываемой САР
3.4. Структурная схема разрабатываемой САР и конструкция ее основных узлов
Глава 4. КОМПЛЕКС ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ РАЗРАБОТАННОЙ САР ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЗАКОНАХ РЕГУЛИРОВАНИЯ И НАГРУЖЕНИЯ ДВИГАТЕЛЯ
4.1. Задачи данного этапа исследования
4.2. Моторный стенд, аппаратура и методика исследования
4.3. Поиск рациональных параметров регулирования для разработанной САР
4.4. Анализ качества переходных процессов разработанной САР при различных законах регулирования и нагружения двигателя
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
БИБ ЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ОСНОВНЫЕ ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
САР — система автоматического регулирования
АЭУ - автономные энергетические установки
ЭУ - энергетическая установка
ОГ — отработавшие газы
НС - нейронная сеть
МН - межцикловая неидентичность
ПФ - передаточная функция
НК — нечеткий контур
ВМТ и НМТ - верхняя и нижняя мертвые точки
АФХ - амплитудно - фазовая характеристика
ПИ - пропорционально - интегральное (регулирование)
ПИД - пропорционально — интегрально - дифференциальное (регулирование)
АЦП - аналоге - цифровой преобразователь
при превышении двигателем номинального скоростного режима. При угловой скорости вала, меньшей со„ред, двигатель работает на ручном управлении, т.е. практически без регулятора.
Регулирование двух скоростных режимов двигателя осуществляется установкой в регулятор пружин с различной предварительной деформацией. Двухрежимный регулятор позволяет формировать регуляторные характеристики двигателя, имеющие следующие участки [20,22]:
• внешняя регуляторная ветвь;
• частичные регуляторные ветви;
• регуляторные участки максимального скоростного режима;
• регуляторные участки минимального скоростного режима.
Всережимные регуляторы предназначены для поддержания задаваемой
угловой скорости коленчатого вала двигателя в широком диапазоне скоростных режимов [20]. При всережимном регулировании изменение положения рычага управления вызывает изменение усилия затяжки пружины регулятора, определяющего скоростной режим, но диапазон* перемещения рейки остается- постоянным. При этом производительность меняется в соответствии с одной из частичных регуляторных характеристик.
Сравнительная оценка двухрежимного и всережимного регуляторов явно свидетельствует о преимуществах последнего [16,17,22]. Так, даже на тепловом состоянии- двигателя благоприятно сказывается применение всережимного регулятора [38].
Следует отметить, что увеличение диапазона регулирования скоростных режимов двигателя приводит к появлению новых кинематических связей и элементов в регуляторе, снижающих надежность системы в целом.
1.4.4. Измеряемые величины
По измеряемым величинам автоматические регуляторы подразделяются на одноканальные и комбинированные.