Наладка автоматики судовых энергетических установок

Изложены основные положения теории автоматического управления, приведены современные инженерные методы наладки аппаратуры автоматики и оптимальной настройки контуров регулирования применительно ко всем основным агрегатам и системам судовых энергетических установок.
Для работников морского, речного, рыбопромыслового флота и судостроительной промышленности, занимающихся наладкой и технической эксплуатацией автоматизированных установок.

Оглавление
Предисловие
Обозначения
Раздел I. Теоретические основы оптимальной настройки систем автоматического регулирования
Глава 1. Основные понятия и определения
1.1. Элементарные звенья и структурные схемы цепей автоматического управления
Замкнутые и разомкнутые системы автоматического регулирования
Анализ статики систем регулирования
1.2. Элементы операционного исчисления. Передаточные функции звена и системы
1.3. Виды регулирующих воздействий (законы регулирования)
1.3.1. Релейное регулирование
1.3.2. Пропорциональное регулирующее воздействие
1.3.3. Интегральное воздействие
1.3.4. Воздействие по производной
1.3.5. Пропорционально-интегрально-дифференциальное (ПИД) регулирование
Глава 2. Устойчивость и качество процесса регулирования
2.1. Понятие устойчивости движения
2.2. Критерий устойчивости Гурвица
2.3. Критерий устойчивости А, В. Михайлова
2.4. Диаграмма И. А. Вышнеградского
2.5. Показатели качества регулирования
Декремент затухания
Характеристики колебательного процесса
Интегральные оценки качества переходного процесса
Глава 3. Анализ систем по частотным характеристикам
3.1. Частотные характеристики элемента первого порядка
3.2. Частотные характеристики элемента второго порядка
3.3. Частотные характеристики последовательно соединенных элементов
3.3.1. Анализ устойчивости САР
3.3.2. Способы определения оптимальных настроечных параметров регулятора
3.3.3. Эффект запаздывания
3.3.4. Сравнительная оценка систем регулирования
3.4. Частотные характеристики регуляторов
3.4.1. Пропорционально-интегральный регулятор
3.4.2. Пропорционально-дифференциальный регулятор
3.4.3. Пропорционально-интегрально-дифференциальный регулятор
3.5. Частотные характеристики замкнутых систем
Глава 4. Переходные процессы в разомкнутых системах
4.1. Одноемкостные элементы
4.1.1. Уровень жидкости в резервуаре. Линеаризация уравнений динамики
4.1.2. Переходные процессы в системе регулирования давления
Резервуары с двумя и более сопротивлениями
Переходные процессы в резервуаре при изменении положения штока клапана
4.2. Дизель с турбонаддувом как объект регулирования частоты вращения вала
Уравнения динамики давлений продувочного воздуха и отходящих газов в ресиверах Уравнение динамики частоты вращения турбокомпрессора
Динамика воздухоохладителя
4.3. Динамические характеристики паровых теплообменников
4.4. Экспериментальные методы исследования динамики разомкнутых систем
4.4.1. Постановка и проведение эксперимента по определению переходных функций
4.4.2. Аппроксимирование переходных функций
Одноемкостное звено
Два звена, соединенных последовательно
Разомкнутая система, состоящая из нескольких звеньев
4.4.3. Экспериментальное определение коэффициента усиления
Глава 5. Переходные процессы в замкнутых системах
5.1. Режимы работы системы и типы входных сигналов
5.2. Одноемкостный объект с пропорциональным регулятором Объект без запаздывания Объект с запаздыванием
5.3. Двухъемкостный объект с пропорциональным регулятором
5.3.1. Объект без запаздывания
5.3.2. Объект с запаздыванием
5.4. Интегральное воздействие в замкнутом контуре
5.4.1. Одноемкостный объект с И-регулятором
5.4.2. Одноемкостный объект с ПИ-регулятором
5.4.3. Гидравлические ПИ-регуляторы в схемах регулирования частоты вращения дизелей
5.5. Воздействие по производной в замкнутом контуре
5.6. Влияние инерционности измерителя
Глава 6. Методы настройки систем автоматического регулирования
6.1. Проверка статических характеристик системы и ее отдельных элементов
Установление характеристик
Устранение неисправностей в цепях автоматического регулирования
6.2. Выбор оптимальных значений параметров настройки автоматических регуляторов
6.2.1. Определение параметров настройки по локальным элементам кривой переходной функции
6.2.2. Аппроксимирование переходной функции участком запаздывания и экспортной
Определение настроечных параметров, обеспечивающих выбранный декремент затухания переходного процесса
Определение настроечных параметров, обеспечивающих качество переходного процесса по выбранному интегральному критерию
Переходная функция не достигает асимптоты нового установившегося состояния, точка перегиба неразличима
6.2.3. Аппроксимирование переходной функции астатическим звеном
Определение настроечных параметров регулятора в инерционной астатической системе Определение настроечных параметров регулятора в астатической системе с запаздыванием
6.2.4. Аппроксимирование переходной функции двухъемкостным звеном и участком запаздывания
6.2.5. Определение параметров настройки регуляторов по характеристикам замкнутых систем
6.3. Структура программы самонастраивающегося (адаптивного) регулятора
6.4. Особенности настройки судовых систем автоматического регулирования с учетом типовых помех
6.5. Характеристики случайных процессов, сопровождающих работу агрегатов СЭУ
Раздел II. Наладка аппаратуры автоматического регулирования
Глава 7. Электронные регуляторы
7.1. Релейные регуляторы
Электронный сигнализатор уровня ЭСУ-1 (187). Реле давления (прессостат) (188)
7.2. Электронный импульсный регулятор с ПИ-законом регулирования
7.3. Цифровой электронный регулятор с ПИД-законом регулирования
Взаимодействие элементов регулятора
Обслуживание и настройка
Глава 8. Пневматические регуляторы
8.1. Пропорциональный регулятор температуры
8.2. Пропорционально-интегральный регулятор МАР
Работа регулятора
Проверка регулятора
8.3. Пропорционально-дифференциальный регулятор (дифференциальная составляющая в цепи обратной связи)
8.4. Регулирующий блок 4РБ-32А
8.5. Позиционный регулятор ПР 1.5
Глава 9. Гидравлические регуляторы
9.1. Регулятор частоты вращения типа ЦО фирмы "Вудворт"
9.2. Регулятор частоты вращения РОА фирмы "Вудворт"
9.2.1. Устройство и взаимодействие элементов
9.2.2. Особенности конструкции
9.2.3. Настройка механизма задания частоты вращения
9.2.4. Дополнительные устройства
9.2.5. Уход и обслуживание
9.3. Особенности настройки гидравлических ПИ-регуляторов частоты вращения
Глава 10. Исполнительные механизмы
10.1. Электрические исполнительные механизмы
10.1.1. Электромагнитные приводы
10.1.2. Однооборотные исполнительные механизмы
10.1.3. Многооборотные исполнительные механизмы
Основные технические требования к схемам управления
Проверка электрической схемы
10.2. Пневматические исполнительные механизмы
10.2.1. Мембранные исполнительные механизмы
10.2.2. Позиционеры мембранных механизмов
10.2.3. Поршневые исполнительные механизмы
Раздел III. Настройка судовых систем автоматического регулирования
Глава 11. Регулирование теплообменных аппаратов
11.1. Регулирование температуры забортной воды на приеме насоса
11.1.1. Описание системы
11.1.2. Настройка
11.1.3. Уход и обслуживание
11.2. Регулирование температуры воды, охлаждающей цилиндры главного двигателя
11.2.1. Описание системы
11.2.2. Настройка системы с двумя измерителями температуры
11.3. Регулирование вязкости топлива
11.3.1. Единицы измерения вязкости
11.3.2. Система с капиллярным измерителем вязкости
11.3.3. Система с дисковым измерителем вязкости
Глава 12. Регулирование частоты вращения двигателей
12.1. Проверки перед настройкой регулятора
12.2. Настройка регулятора на двигателе
12.2.1. Настройка по переходной функции разомкнутой системы
12.2.2. Настройка по характеристикам замкнутых систем
12.2.3. Особенности настройки регуляторов типов РО и РН-30
12.2.4. Настройка и проверка скоростной и ограничительной характеристик двигателя с регулятором РОА
12.3. Параллельная работа двигателей судовой электростанции
12.3.1. Автоматическая синхронизация
12.3.2. Распределение нагрузки и управление
12.3.3. Настройка регуляторов частоты вращения на двигателях, работающих в параллель
Глава 13. Регулирование судовых паровых котлов
13.1. Контуры регулирования и регулируемые величины
13.2. Регулирование утилизационного парового котла
13.3. Регулирование вспомогательного котла
13.3.1. Система регулирования топливосжигания
13.3.2. Регулирование уровня воды в барабане
Система с электродными измерителями (304). Система с магнитоэлектрическими измерителями (306)
13.4. Автоматическое управление котлоагрегатов КАВ
13.4.1. Устройство и работа основных элементов БАУ
13.4.2. Регулятор давления пара
13.4.3. Дистанционная индикация и защита по уровню воды в барабане котла
13.4.4. Определение параметров настройки ПИ-регулятора давления пара
13.4.5. Обслуживание БАУ
Глава 14. Регулирование расхода и соотношения количеств
14.1. Особенности процесса регулирования
14.1.1. Инерция в объекте
14.1.2. Инерция измерительного устройства
14.1.3. Регулирование при наличии помех
14.2. САР соотношения топливо-вода
14.2.1. Назначение системы и общая схема регулирования
14.2.2. Элементы и характеристики системы
14.2.3. Обслуживание
Глава 15. Сложные системы регулирования
15.1. Системы с каскадным регулированием
15.2. Системы с компенсацией внешних возмущений
15.3. Взаимосвязанные системы регулирования
Список литературы
Предметный указатель