Исследование системы автоматического регулирования угловой скорости двигателя внутреннего сгорания
Схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля). Численные значения запасов устойчивости по амплитуде и по фазе. Графики функциональных зависимостей. Графическая зависимость времени переходного процесса по управляющему воздействию.
| Рубрика | Транспорт |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.10.2008 |
| Размер файла | 646,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
1
Лабораторная работа №4
Исследование системы автоматического регулирования угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля)
Цель работы: изучить САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля).
Содержание отсчета.
Схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля).
Cтруктурная схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля).
Cтруктурная схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля) в обозначениях Simulink.
Переходные (временные) характеристики САР по управляющему воздействию xзад=1(t) и возмущающему воздействию MH=1(t). Численные значения показателей качества переходных процессов.
ЛАХ и ЛФХ разомкнутой САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля) для заданных численных значений параметров передаточных функций.
Численные значения запасов устойчивости по амплитуде и по фазе, полученные по ЛАХ и ЛФХ.
АФЧХ САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля). Численные значения запасов устойчивости, полученные по АФЧХ.
Графики функциональных зависимостей L=f(k3) и =f(k3).
Рациональное значение k3.
Графическая зависимость времени переходного процесса по управляющему воздействию от величены Т4.
Рациональное значение Т4.
Устройство системы:
На рис. 1 изображена САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля) с внутренней изодромной обратной связью. Здесь: Д -дизель; МП -механическая передача; ЦБМ - центробежный маятник; ГУ -гидроусилитель; СМ -сервомотор; К -катаракт; П -пружина.
Работа системы.
В установившемся режиме определенному моменту нагрузке МН на валу дизеля соответствует некоторая подача топлива, зависящая от положения рейки топливного насоса, которую перемещает сервомотор СМ. Если нагрузка по какой-либо причине уменьшится, тогда угловая скорость дизеля возрастет, грузы ЦБМ разойдутся и переместят муфту, а вместе с нею и золотник ГУ. Рабочая жидкость поступит в СМ и он начнет уменьшать подачу топлива. В первый момент времени вместе с поршнем СМ переместятся поршень и цилиндр катаракта К, обратная связь на ГУ сработает как жесткая. Однако затем под влиянием пружины П цилиндр К будет перемещаться вверх, а жидкость в цилиндре К через отверстия в поршне перетечет из верхней полости в нижнюю. Жесткая связь между СМ и ГУ нарушится, движение поршня СМ прекратится лишь тогда, когда угловая скорость дизеля полностью восстановится до исходного уровня. Если нагрузка на валу двигателя возрастет, действие системы будет направлено на увеличение подачи топлива и восстановление исходной скорости.
Рис.1. Система автоматического регулирования угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля).
Рис.2. Cтруктурная схема системы автоматического регулирования угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля)
Передаточные функции звеньев САР:
где - ошибка регулирования; ki- коэффициенты усиления; Ti-постоянные времени; хзад- заданная угловая скорость; х1- угловая скорость дизеля; х2-перемещение муфты ЦБМ; х3- перемещение рейки топливного насоса; х4- перемещение цилиндра катаракта К; х5- перемещение золотника ГУ; МН- момент нагрузки на валу двигателя.
Числовые значения параметров системы:
k1=10; k1=2; k2=2; k3=0,9; k3=0,1; k3+k3=1; T1=3 c; T2=2 c; T4=0; T4=1 c.
Рис. 3. Cтруктурная схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля) в обозначениях Simulink.
Рис. 4. Переходные (временные) характеристики САР по управляющему воздействию xзад=1(t) и возмущающему воздействию MH=1(t). Численные значения показателей качества переходных процессов.
Рис. 5. ЛАХ и ЛФХ разомкнутой САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля) для заданных численных значений параметров передаточных функций.
Таблица 1
|
K3 |
0,01 |
0,02 |
0,03 |
0,04 |
0,05 |
0,06 |
0,07 |
0,08 |
0,09 |
0,1 |
|
|
?L |
21,8 |
15,7 |
12,1 |
9,57 |
7,56 |
5,91 |
4,5 |
3,27 |
2,17 |
1,18 |
|
|
?ц |
66 |
48,6 |
36,7 |
28,2 |
21,7 |
16,6 |
12,4 |
8,83 |
5,78 |
3,11 |
|
|
t nn |
19,6 |
23,6 |
29,4 |
35 |
48 |
60 |
72,1 |
96,8 |
146 |
264 |
Численные значения запасов устойчивости по амплитуде и по фазе, полученные по ЛАХ и ЛФХ.
Рациональное значение К3 = 0,02 при L? 15дБ и ц? 450
Графики функциональных зависимостей L=f(k3) и =f(k3).
Таблица 2
|
T4 |
0,5 |
1 |
1,5 |
2 |
2,5 |
3 |
|
|
t nn |
32,1 |
23,6 |
25 |
14,7 |
18 |
22,5 |
Рациональное значение T4 = 2 при Tnn -min
Графическая зависимость времени переходного процесса по управляющему воздействию от величены Т4.
Рис. 6. АФЧХ САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля). Численные значения запасов устойчивости, полученные по АФЧХ.
Подобные документы
Характеристика изменений параметров двигателя во времени. Основные уравнения, описывающие динамическую работу регулятора. Математическая модель двигателя внутреннего сгорания. Структурная схема системы автоматического регулирования угловой скорости ДВС.
курсовая работа [616,2 K], добавлен 23.03.2015Тепловой расчёт двигателя. Определение основных размеров и удельных параметров двигателя. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. Расчет индикаторных параметров четырехтактного дизеля. Динамика и уравновешивание двигателя внутреннего сгорания.
курсовая работа [396,0 K], добавлен 18.12.2015Обоснование типа регулятора скорости дизельного двигателя. Особенности расчета переходного процесса системы автоматического регулирования скорости. Номинальная частота вращения вала регулятора. Оценка устойчивости системы. Статический расчет регулятора.
курсовая работа [826,0 K], добавлен 07.08.2013Расчет параметров рабочего процесса карбюраторного двигателя, индикаторных и эффективных показателей. Тепловой баланс двигателя внутреннего сгорания. Расчет и построение внешних скоростных характеристик. Перемещение, скорость и ускорение поршня.
курсовая работа [115,6 K], добавлен 23.08.2012Двигатель внутреннего сгорания как объект регулирования, статическая и динамическая характеристика. Расчёт регулятора, его динамика. Обороты вала двигателя на холостом ходу. Структурная схема системы регулирования частоты вращения вала двигателя.
курсовая работа [261,5 K], добавлен 09.06.2012Способы увеличения мощности двигателя: форсирование, увеличение степени сжатия и повышение момента двигателя за счет сдвига пика максимального давления. Переделка дизеля, для создания бензинового двигателя внутреннего сгорания с непосредственным впрыском.
статья [878,2 K], добавлен 04.09.2013Применение на автомобилях и тракторах в качестве источника механической энергии двигателей внутреннего сгорания. Тепловой расчёт двигателя как ступень в процессе проектирования и создания двигателя. Выполнение расчета для прототипа двигателя марки MAN.
курсовая работа [169,7 K], добавлен 10.01.2011Краткая характеристика двигателя внутреннего сгорания. Основные подвижные и неподвижные детали. Устройство системы смесеобразования и газораспределения. Топливная система. Циркуляционная система смазки главного судового двигателя, система охлаждения.
презентация [178,5 K], добавлен 12.03.2015Модернизация двигателя внутреннего сгорания автомобиля ВАЗ-2103. Особенности конструкции двигателя: тип, степень сжатия, вид и марка топлива. Тепловой расчет, коэффициент теплоиспользования. Расчет механических потерь и эффективных показателей двигателя.
курсовая работа [452,2 K], добавлен 30.09.2015Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Параметры рабочего тела и остаточных газов. Процессы впуска, сжатия, сгорания, расширения и выпуска. Внешние скоростные характеристики, построение индикаторной диаграммы. Расчет поршневой и шатунной группы.
курсовая работа [4,2 M], добавлен 17.07.2013
