автореферат диссертации по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, 05.04.02, диссертация на тему:Анализ эффективности использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями в дизельном двигателе дизель-генераторной установки

кандидата технических наук
Поздняков, Евгений Федорович
город
Москва
год
2009
специальность ВАК РФ
05.04.02
Диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению на тему «Анализ эффективности использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями в дизельном двигателе дизель-генераторной установки»

Автореферат диссертации по теме "Анализ эффективности использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями в дизельном двигателе дизель-генераторной установки"

На правах рукописи Ои'-З^ ' 1

Поздняков Евгений Федорович

АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ РЕГУЛЯТОРА ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫМИ КОРРЕКТИРУЮЩИМИ ЗВЕНЬЯМИ В ДИЗЕЛЬНОМ ДВИГАТЕЛЕ ДИЗЕЛЬ-ГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Специальность 05.04.02 - Тепловые двигатели

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009

003472746

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Марков Владимир Анатольевич

Ведущее предприятие:

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Леонов Игорь Владимирович

кандидат технических наук, профессор Эммиль Микель Викторович

Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина (ФГОУ ВПО МГАУ им. В.П. Горячкина

3 О

Защита диссертации состоится ««2&> л? я_2009 г, в '/ Í ч.

на заседании диссертационного совета Д 212.141.09 при Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана по адресу: 105005, Москва, Рубцовская наб., д. 2/18, Учебно-лабораторный корпус, ауд. 947.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ им. Н.Э.Баумана.

Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5, МГТУ им. Н. Э. Баумана, ученому секретарю диссертационного совета Д 212.141.09.

Автореферат разослан « 2.1» ri а Л 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат технических наук, доцент

Тумашев Р.З.

СПИСОК ПРИНЯТЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ДГУ - дизель-генераторная установка; ДЧВ - датчик частоты вращения; ИМ - исполнительный механизм; ОГ - отработавшие газы;

ПИД - пропорционально-интефально-дифференциальный (регулятор); САР - система автоматического регулирования; ТНВД - топливный насос высокого давления; ЭБУ - электронный блок управления.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Достижение требуемых топливно-экономических и экологических показателей дизелей невозможно без дальнейшего совершенствования САР частоты вращения. Наиболее жесткие требования к качеству процесса регулирования частоты вращения предъявляются в дизелях ДГУ, относящихся к первому классу точности. В таких САР применение ПИД-закона регулирования не всегда позволяет обеспечить требуемые показатели качества процесса регулирования. Эти показатели могут быть достигнуты при использовании регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями. Для определения показателей дизеля с таким регулятором целесообразно использовать расчетно-экспериментальные методы исследования, позволяющие на базе экспериментальных данных, полученных на установившихся режимах, определять необходимые показатели дизеля в наиболее характерных переходных процессах. С помощью предлагаемых расчетных методов можно провести всесторонний анализ параметров дизеля, оснащенного регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями, выдать рекомендации по выбору параметров САР с таким регулятором. Результаты этих исследований могут быть использованы при разработке САР, обеспечивающих высокое качество процесса регулирования.

Цель работы: Разработка регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизеля ДГУ, его теоретические и экспериментальные исследования.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель САР частоты вращения дизеля ДГУ, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями;

- разработана методика выбора параметров регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования;

- разработана методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизеля ДГУ, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

- разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. С помощью теоретических методов были определены параметры САР частоты вращения с регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями, а также показатели дизеля ДГУ в переходных процессах. Экспериментальная часть работы заключалась в определении показателей дизеля типа Д-246, оснащенного разработанным регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

Достоверность и обоснованность научных положений работы определяются:

- использованием фундаментальных законов механики и термодинамики, теории автоматического регулирования и управления, современных численных и аналитических методов реализации математических моделей;

- совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований и применением при оценке адекватности математических моделей достоверных опытных данных.

Практическая ценность. Разработан регулятор частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизеля ДГУ, обеспечивающий требования к САР первого класса точности. Предложена математическая модель САР частоты вращения дизеля ДГУ, оснащенного регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями, позволяющая с достаточной для практики точностью решать задачи проектирования САР частоты вращения дизелей. Разработана методика выбора параметров регулятора, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования. Предложена методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизеля, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями. Разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах.

Реализация результатов работы. Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных работ лаборатории «Автоматика» НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана и кафедры «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты исследований внедрены в МГАУ им. В.П. Горячкина и ЗАО «Дизель-КАР» (г. Москва).

Апробация работы:

Диссертационная работа заслушана и одобрена на заседании кафедры «Поршневые двигатели» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2009 г. По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады:

- на международной научно-технической конференции «3-й Луканинские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе», 30-31 января 2007 г., Москва, ГТУ «МАДИ»;

- на международной научно-технической конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-21 сентября 2007 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на Всероссийском научно техническом семинаре (ВНТС) им. проф. В.И. Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2000-2001,2005-2009 г.г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи (из них - 2 по списку, рекомендованному ВАК РФ) и 7 материалов конференций.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 150 страниц, включая 148 страниц основного текста, содержащего 55 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 138 наименований на 14 страницах. Приложение на 2 страницах включает документы о внедрении результатов работы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведения работ, направленных на совершенствование САР частоты вращения дизелей, указано на необходимость дальнейшего улучшения качества процесса регулирования дизелей ДГУ и дана общая характеристика диссертационной работы.

В первой главе проведен анализ требований, предъявляемых к САР частоты вращения дизелей. Рассмотрены принципы построения САР. В качестве одного из наиболее эффективных методов улучшения показателей качества САР рассматривается включение в структуру регулятора последовательных корректирующих устройств (звеньев). Проведен анализ распределения режимов работы дизелей различного назначения. На основании анализа состояния проблемы были сформулированы цель работы и следующие задачи исследования:

1. Разработка регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизельного двигателя дизель-генераторной установки.

2. Разработка математической модели САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

3. Математическое моделирование наиболее характерных для дизельных двигателей дизель-генераторной установки переходных процессов наброса нагрузки.

4. Разработка методика выбора параметров регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования.

5. Разработка методики оценки устойчивости САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

6. Разработка методики оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах.

7. Экспериментальные исследования дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

Вторая глава посвящена математическому моделированию САР частоты вращения дизеля. Отмечено, что методики расчета переходных процессов дизелей достаточно полно разработаны в трудах В.И. Крутова, A.M. Каца, H.H. Настенко, В.И. Толшина, A.A. Грунауэра, К.Е. Долганова, И.В. Леонова, Е.С. Ковалевского и ряда других ученых. Однако они предназначены для САР преимущественно с пропорциональными регуляторами. На основании исследований регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями, а также анализа опубликованных работ предложена математическая модель САР, включающая линейные дифференциальные уравнения наиболее значимых элементов комбинированного двигателя:

собственно двигателя (его поршневой части)

TR~ + 9 = kÄxK + kA2p-kjßaR ,

турбокомпрессора

+ + кт2к - кт3р,

впускного трубопровода

+ р = к&1<рх-къ2<р,

выпускного трубопровода

И f

. TT-f + C = kTl(p + kT2p-krZK,

at

где <р=Ао)д/соло - относительное изменение частоты вращения коленчатого вала дизеля шд; <рт=Асот/сот - относительное изменение частоты вращения ротора турбокомпрессора сот; р=АрК/рК0 - относительное изменение давления наддувочного воздуха /?к; С=Ар,/р10 - относительное изменение давления ОГ рг; K=Ahp/hpo - относительное изменение положения дозирующей рейки ТНВД /гр; ад=ДNIN0 - относительное изменение настройки потребителя N; Тд, Тт, Тв, Т, - постоянные времени собственно двигателя, турбокомпрессора, впускного и выпускного трубопроводов; кд], кд2, клЪ, кл, kß, kEl, кВ2, ктЬ кг2, к,з - коэффициенты усиления элементов двигателя по соответствующим воздействиям.

Передаточные функции элементов двигателя определяются в виде: собственно двигателя (его поршневой части) 4

Тдр + 1 Тлр + \ Д ^ Тдр + 1 турбокомпрессора

т Гтр + 1 т " Гт/> + 1 т 7> + 1 впускного трубопровода

Тър + 1 Гвр +1

выпускного трубопровода

+1 +1 7rjD +1

Значения констант передаточных функций, определенные по статическим характеристикам дизеля типа 6 ЧН 15/18 для номинального режима при п=1500 мин"1, оказались равными: Тд~0,925 с, АгД1=0,662, £д2=0,144, Адз=0,525, Гт=0,858 с, ¿,,=1,266, ^=0,138, ^=1,360, Г„=0,0146 с, ^в1=0,853, ¿„2=0,654, Гг=0,00528 с, =0,340, кг2=0,989, ¿г3=0,204.

Дизель был оборудован электронным регулятором, содержащим ДЧВ, ЭБУ и ИМ, воздействующим на дозирующую рейку ТНВД. При исследованиях ДЧВ рассматривался как идеальное усилительное звено с передаточной функцией

В регуляторе с последовательно включенными корректирующими звеньями базовым является традиционный пропорциональный (П) регулятор с передаточной функцией

Wn(p) = kn

с большим коэффициентом усиления кп, а требуемая точность регулирования достигается с помощью последовательно включенных в структуру САР корректирующих звеньев с общей передаточной функцией WKOp(p). В качестве корректирующего звена рассмотрено форсирующее звено с передаточной функцией

^кор(Р)= Щ>(Р) -ГфР + 1,

позволяющее форсировать переходный процесс в ДГУ в начальной его фазе (Тф - постоянная времени форсирующего звена).

При моделировании исследован электрогидравлический ИМ, воздействующий на рейку ТНВД и имеющий передаточную функцию

w (р)= кш

"им \Р)~Т

ТимР + 1

с коэффициентом усиления кУМ=\ и постоянной времени Гим=0,06 с.

Полученные передаточные функции дизеля с турбонаддувом и регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями позволили представить структурную схему САР в виде на рис. 1.

Рис. 1. Структурная схема САР дизеля с турбонадцувом и регулятором частоты вращения с последовательно включенным корректирующим звеном: 1 - собственно двигатель; 2 - впускной трубопровод; 3 - турбокомпрессор; 4 - выпускной трубопровод; 5 - регулятор

Третья глава посвящена расчетным исследованиям САР частоты вращения дизеля типа 6 ЧН 15/18 с использованием разработанной математической модели. На первом этапе расчетных исследований оценивалось влияние основных параметров регулятора с последовательно включенным форсирующим корректирующим звеном на характер протекания переходного процесса наброса нагрузки. При проведении расчетных исследований оценивалось влияния двух параметров регулятора - коэффициента усиления к„ П-регулятора и постоянной времени 7ф форсирующего звена. Для оптимизации этих двух параметров предложена методика, основанная на составлении комплексного критерия /0 в виде суммы времени переходного процесса !„, максимального отклонения регулируемого параметра в переходном процессе утах и .статической ошибки регулирования

■^ст*

^о = 'п + .Углах + *ст ■

Методика построена с использованием методов параметрической оптимизации САР и предусматривает использование программного комплекса «Моделирование в технических устройствах (МВТУ)», разработанный к.н.т., доцентом О.С. Козлова. САР моделируется в с использованием структурной схемы на рис. 1. Минимальное значение критерия качества Уо=0,104 получено при следующих оптимальных значениях коэффициентов кп и 7ф передаточных функций П-регулятора и последовательно включенного корректирующего форсирующего звена: ¿„=800 и 7ф=0,05 с.

Оценка влияния коэффициентов к„ и Гф на показатели качества процесса регулирования Гп, _утах, хсг и проведена путем варьирования значениями каждого из упомянутых коэффициентов при фиксированных оптимальных значениях другого коэффициента. На рис. 2 представлены харак-

теристики показателей качества регулирования /п, уты, х„ и За при 7ф=0,05 с и изменении коэффициента усиления к^ в интервале от 1 до 800.

Рис. 2. Зависимость показателей качества гп, х„, от коэффициента усиления П-регулятора кп при постоянном оптимальном значении постоянной времени корректирующего форсирующего звена 7ф=0,05 с в переходном процессе наброса нагрузки

При небольших значениях коэффициента к„ (до кп=100) все четыре показателя качества (гп, >>тах> хт Л) оказались повышенными. При увеличении коэффициента к„ от 100 до 800 эти показатели несколько уменьшаются, но их снижение становится очень незначительным. Минимальные значения показателей качества (¿„=0,102 с, утах=0,0012, хст=0,00097, /о=0,104) достигнуты при значении кп=800.

Значительное влияние на показатели качества процесса регулирования оказывает и постоянная времени Гф. (рис. 3). Минимальное значение критерия качества Уо=0,104 и минимум длительности переходного процесса /„=0,102 с получено при Гф =0,05 с. При уменьшении или увеличении значения Гф время /п и критерий ^ заметно возрастают. Предложенная методика выбора значений коэффициентов кп и Гф может быть использована для определения параметров регуляторов с различной структурой.

Рис. 3. Зависимость показателей качества ?„, утах, х„, от постоянной времени корректирующего форсирующего звена Гф при постоянном оптимальном значении коэффициента усиления базового П-регулятора ¿„=800 в переходном процессе наброса нагрузки

Для оценки устойчивости САР частоты вращения дизеля с регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями предложена методика, построенная на базе метода Б-разбиения и позволяющая определить диапазоны изменения параметров к„ и Гф регулятора, обеспечивающие устойчивую работу САР. При проведении такого исследования использована рассмотренная выше математическая модель САР частоты

вращения. Объединение уравнений основных элементов дизеля приводит к уравнению комбинированного двигателя в виде

где Тд2, TRдН - постоянные времени комбинированного двигателя с турбокомпрессором; Ts, Ти - постоянные времени операторов воздействий к и ад; ks ш ки - их коэффициенты усиления. Для случая неизменной настройки потребителя (ад=0) уравнение комбинированного двигателя принимает вид

(Гдн Р2 + Гкдн Р +1)0> = ks (Ts Р + 1)К ■

Передаточная функция такого объекта регулирования имеет вид 2kfsP + 1)

Т№ Р + ТЩЩ P + 1

После пренебрежения инерционностью ДЧВ и ИМ получена передаточная функция базового П-регулятора с последовательно включенным корректирующим форсирующим звеном в виде

которая может быть преобразована в уравнение регулятора, записанное в операторной форме

кп(Цр+1)(р,

щ=Ых0 — относительное перемещение z выходного штока регулятора. С учетом равенства к, отражающего наличие главной отрицательной обратной связи, уравнения объекта регулирования и регулятора позволяют получить уравнение свободного движения исследуемой САР:

(А^р2 + А,р + А0)р=О, где A2-Tm +ksk„TsT§; Ai—Тып+к$кпТ^ kJcnT§, Ao—\+kskn.

Уравнение свободного движения исследуемой САР приводит к ее характеристическому уравнению в виде А7р2+А1р+А0=0.

После обозначения выбранного в качестве неизвестного параметра коэффициента усиления базового П-регулятора к„=А и решения характеристического уравнения относительно X получим:

яы =--ГднУ+W+l-.

Wçp +ks(Ts+Tç)p + ks После подстановки условия p-iQ и преобразований выражение для Я(р) принимает вид:

À{iQ) = U(Q) + iV(Q). Значения коэффициентов выражения Â(iQ) рассчитаны в соответствии с численными значениями констант передаточных функций объекта регулирования и регулятора и оказались равными Гдн2=0,700 с2, 7^,,=1,720 с, ¿5=0,625, Ts=0,802 с.

Проведенные расчеты позволили построить кривые Б-разбиения для исследуемой САР при значении Гкдн от 0 до 10,0 с путем изменения частоты входного сигнала £2 в диапазоне от -со до +оо. Анализ полученных кривых Б-разбиения показывает, что использование регулятора частоты вращения с последовательно включенным корректирующим форсирующим звеном в дизеле типа 6 ЧН 15/18 не приводит к потере устойчивости САР при любых значениях констант кп и Тф.

В четвертой главе приведены результаты экспериментальных исследований дизеля типа Д-246 (4 ЧН 11/12,5) электрического агрегата типа АД-40 с различными регуляторами частоты вращения. Испытания проведены на моторном стенде ОАО «ЮТА». Для привода дозирующей рейки ТНВД использован ИМ непрямого действия с электромеханическим преобразователем типа «сопло-заслонка». Предварительные расчетные исследования ДГУ с ПИД-регулятором позволили получить оптимальные с точки зрения динамических качеств САР значения - кп=20, ки=100, кд=1. При разработке регулятора с последовательными корректирующими звеньями исходный П-регулятор с большим коэффициентом усиления £п=400 был дополнен двумя корректирующими звеньями - форсирующим и интегро-дифференцирующим (рис. 4).

5 4 3 2 1

Рис. 4. Функциональная схема электронной САР с П-регулятором с корректирующими звеньями: 1 - объект управления (дизельный двигатель); 2 - регулятор частоты вращения; 3 - ИМ; 4 - ЭБУ; 5 - ДЧВ; 6 - линия главной отрицательной обратной связи; 7 - сумматор; 8 - П-регулятор; 9 - форсирующее звено; 10 — интегро-дифференцирующее звено

Проведенные расчетные исследования подтвердили преимущества П-регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями по сравнению с ПИД-регулятором. При испытаниях проводилось ос-циллографирование переходных процессов наброса и сброса нагрузки дизеля Д-246 на скоростном режиме с частотой вращения п=1500 мин'1. При осциллографировании переходных процессов дизеля, оснащенного ПИД-регулятором получен переходный процесс наброса нагрузки со следующими показателями: время переходного процесса 1П=1,5 с, перерегулирование (заброс частоты вращения) а=3,8%, наклон регуляторной характеристики (степень неравномерности) 5=0 (рис. 5). Аналогичные показатели для переходного процесса сброса нагрузки составили: 1п=1,8 с, о=3,9%.

! 1 I I да о | 1 1

1,5 с [д I I

V v I ! I V 1.8 с | I

1 1 I I | I I I ! I I : I

Рис. 5. Изменение частоты вращения коленчатого вала дизельного двигателя с ПИД-регулятором в переходных процессах наброса нагрузки на ДГУ (слева) и сброса нагрузки (справа)

При исследованиях регулятора с двумя корректирующими звеньями - форсирующим и интегро-дифференцирующим (рис. 3) регулятор включал П-регулятор с коэффициентом усиления ¿„=400, обеспечивающим степень неравномерности 5=0,25%, а регулятор с коэффициентами усиления ка=66, 33 и 22 обеспечивает степени неравномерности соответственно 5=1,5; 3,0 и 4,5%. В качестве корректирующих звеньев использованы форсирующее звено с передаточной функцией 1Уф{р)=Тфр+\ и постоянной времени Гф=0,05 с и интегро-дифференцирующее звено с передаточной функцией Жф(р)=(Т\р+1)/(Т2р+1) и постоянными времени 7\=1,0 с и Т2=0,3 с. При испытаниях регулятора, обеспечивающего степень неравномерности 5=0,5 % (при кп=200), получены следующие показатели: время переходного процесса наброса нагрузки составило 1П=0,3 с, перерегулирование сг=1,7%. Время переходного процесса сброса нагрузки на дизель составило гп=0,15 с, а перерегулирование с=1,5% (рис. 6,а). При степени неравномерности 5=3,0 % (при ка~33) был получен переходный процесс наброса нагрузки без перерегулирования (ст=0) длительностью ^=0,25 с (рис. 6,6).

I

/

\ I /

| V ; • /

1

—10,25с^)------ —I— 0.15с I

а б

Рис. 6. Изменение частоты вращения дизеля с П-регулятором и корректирующими звеньями в переходных процессах наброса нагрузки на ДГУ (слева) и сброса нагрузки (справа) при степени неравномерности регуля-торной характеристики 5: а - 5 =0,5%; б - 6=3%

Для оценки влияния качества процесса регулирования на показатели токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности дизеля в переходном процессе предложена методика, базирующаяся на анализе изменений коэффициента избытка воздуха в этом процессе. При этом исследован переходный процесс наброса полной нагрузки, в котором отмечаются наи-10

меньшие значения коэффициента избытка воздуха а. В качестве объекта исследования выбран дизель типа 6 ЧН 15/18 со структурной схемой на рис. 1. Дизель был оборудован САР с ПИД-регулятором и электрогидравлическим ИМ. Требуемые показатели качества процесса регулирования, соответствующие различным классам точности САР дизелей в соответствии с ГОСТ 10511-83, достигались путем изменения коэффициентов пропорциональной ка, интегральной кц и дифференциальной Ад составляющих ПИД-закона регулирования, а также постоянной времени электрогидравлического ИМ Гим. Моделирование переходных процессов проводилось с использованием программного комплекса «МВТУ».

Полученные при расчетных исследованиях переходные процессы наброса нагрузки САР дизеля типа 6 ЧН 15/18 (рис. 7) характеризуются тем, что их продолжительности t„ и провалы частоты вращения в переходном процессе (перерегулирование а) соответствуют предельным для каждого из четырех классов точности САР значениям. Минимальные значения коэффициента избытка воздуха amin в переходном процессе, полученные для каждой из этих кривых, оказались равными 1,38; 1,42; 1,50; 1,64 (соответственно для САР от первого до четвертого класса точности).

Для оценки средних значений коэффициента избытка воздуха а в переходных процессах проведено интегрирование представленных на рис. 7 характеристик a =ftt) в течение предельных для каждого класса точности САР значений tn (соответственно 2, 3, 5, 10 с). После деления полученной площади под кривыми a=fii) на длительность переходного процесса tn получены средние отклонение коэффициента избытка воздуха в переходном процессе Ааср и средние значения этого коэффициента аср, которые оказались равными 1,826; 1,879; 1,929; 1,966 (соответственно для САР от первого до четвертого класса точности, см. таблицу).

Наблюдающиеся в переходном процессе колебания коэффициента избытка воздуха а приводят к ухудшению показателей дизеля. Оценка такого ухудшения показателей дизеля проводилась с использованием обобщенных зависимостей удельного эффективного расхода топлива ge, концентраций в ОГ оксидов азота CNOx, монооксида углерода ССо, углеводородов Сен* и сажи Сс, полученных для ряда отечественных быстроходных дизелей, работающих на номинальном режиме.

Для выбранного в качестве объекта исследования дизеля типа 6 ЧН 15/18, работающего на режиме максимальной мощности (номинальный режим) с частотой вращения и=1500 мин"1 и коэффициентом избытка воздуха а=2,0, в качестве базовых показателей приняты удельный эффективный расход топлива ge ном=223,5 г/(кВт-ч), концентрации нормируемых токсичных компонентов в ОГ - оксидов азота Сщ* „Ом=1300 ррт (миллионные объемные доли), монооксида углерода Ссо ,Юм=600 ррт, несгорев-ших углеводородов ССнхном=400 ррт, углерода (сажи) ССном=0Л г/м3.

С использованием полученных минимальных значений коэффициента избытка воздуха ami„ в переходном процессе по обобщенным зависимостям показателей дизеля от а определены максимальные значения параметров токсичности ОГ и топливной экономичности. В рассматриваемом переходном процессе наибольшие значения указанных показателей имеют место при оснащении дизеля САР первого класса точности. В этом случае отмечено максимальное увеличение расхода топлива ge max (на 9,5% по сравнению с номинальным значением ge ном) и максимальный рост содержания в ОГ всех нормируемых токсичных компонентов - оксидов азота Cnox max (на 19,5%), монооксида углерода ССо max (на 39,0%), углеводородов Сснх шах (на 14,0%) и сажи Сс max (на 34,0%). Оснащение дизеля САР 2-го, 3-го и 4-го классов точности приводит к уменьшению максимальных значений указанных показателей в переходном процессе.

hp„ мм

ш -2 3 >-ч.

Л

V 2 3 <v / /

II / /

У I/'

V. /

L

4

—2

О 1 2 3 * 5 6 7 8 9 10 t, с

Рис. 7. Изменение положения дозирующей рейки ТНВД, частоты вращения дизеля типа 6 ЧН 15/18 и коэффициента избытка воздуха а в переходном процессе наброса нагрузки для САР различного класса точности: 1 -первого; 2 - второго; 3 — третьего; 4 -четвертого

Более полно работу дизеля характеризуют средние за время переходного процесса показатели топливной экономичности и токсичности ОГ. С учетом полученных средних значений коэффициента избытка воздуха аср в переходном процессе с использованием обобщенных зависимостей показателей дизеля от а определены показатели токсичности ОГ и топливной экономичности, средние за переходный процесс, приведенные в таблице.

Полученные данные показывают, что в исследуемом переходном процессе наибольшие средние значения указанных показателей имеют место при оснащении дизеля САР первого класса точности: средний за переходный процесс расход топлива ge ср возрос на 2,0% (по сравнению с номинальным значением ge ном), содержание в ОГ оксидов азота С^ох ср - на 5,0%, монооксида углерода ССо ср - на 10,0%, несгоревших углеводородов Сснх ср - на 3,5%, сажи Сс С.Р - на 8,0%. Оснащение исследуемого дизеля САР 2-го, 3-го и 4-го классов точности приводит к уменьшению средних за переходный процесс значений удельного эффективного расхода топлива и концентраций токсичных компонентов в ОГ.

Но и средние за время переходного процесса ^ показатели дизеля недостаточно информативны, поскольку получены при различных значениях 1;,,. Поэтому предложено использовать показатели, приведенные к продолжительности переходного процесса САР первого класса точности. Для получения этих показателей средние отклонения параметров Д^ ср, АСцох ср, ДСсо ср, ЛСснх ср, дсс ср умножались на отношение / 1п1, где ^ -время переходного процесса САР данного класса точности, а ^ - время переходного процесса САР первого класса точности. Полученные таким образом приведенные показатели сведены в таблицу. Полученные данные показывают что, несмотря на большие средние значения показателей топливной экономичности и токсичности ОГ в переходном процессе наброса нагрузки в исследуемом дизеле с САР первого класса точности, соответствующие приведенные показатели оказались минимальными, что обусловлено наименьшей продолжительностью переходного процесса этой САР (г„1=2 с). При этом установившийся номинальный режим работы дизеля отличается меньшим удельным эффективным расходом топлива и наименьшими концентрациями нормируемых токсичных компонентов ОГ по сравнению с неустановившимися режимами (переходными процессами). Поэтому уменьшение времени работы двигателя на неустановившихся режимах (в данном случае - в переходном процессе наброса нагрузки на дизель) способствует улучшению показателей топливной экономичности и токсичности ОГ. Таким образом, проведенные исследования подтвердили, что эффективным средством улучшения показателей топливной экономичности и токсичности ОГ дизеля является уменьшение времени их работы на неустановившихся режимах (в переходных процессах). Результаты исследования подтвердили эффективность разработанной методики оценки показателей дизеля в переходных процессах.

Таблица. Показатели процесса регулирования частоты вращения дизеля типа 6 ЧН15/18 с САР различного класса точности _в переходном процессе иаброса нагрузки_

Показатель, Размерность Значения показателей САР различных классов точности

1 кл. 2 кл. 3 кл. 4 кл.

Время переходного процесса 1П1 с 2,0 3,0 5,0 10,0

Провал частоты вращения, % 5,0 7,5 10,0 15,0

Среднее значение коэффициента избытка воздуха асп 1,826 1,879 1,929 1,966

Среднее значение расхода топлива Ееср (ё еном=223,5), г/(кВт-ч) 228,0 226,9 225,7 224,6

Среднее значение содержания оксидов азота в ОГ С кох ср (С ыох ном=1300), ррт 1365 1346 1326 1313

Среднее значение содержания монооксида углерода в ОГ С соср (С со „ом=600), ррт 660 642 627 612

Среднее значение содержания углеводородов В ОГ СсНхср (ССнх ном=400), ррш 414 410 406 403

Среднее значение содержания сажи в ОГ С сер (Сс ном=0,100), г/мЗ 0,108 0,106 0,103 0,102

Приведенное увеличение расхода топлива А& прю, г/(кВт-ч) 4,5 5,1 5,5 5,5

Приведенное увеличение содержания оксидов азота в ОГ ДСмох прив, РРт 65 69 65 65

Приведенное увеличение содержания1 монооксида углерода в ОГ ДСсо прив, ррт 60 63 68 60

Приведенное увеличение содержания углеводородов в ОГ АССшщш'РРт 14 15 15 15

Приведенное увеличение содержания сажи в ОГ ДСс прив, г/м3 0,008 0,009 0,008 0,010

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ

1. Улучшение показателей качества процесса регулирования частоты вращения и достижение показателей качества, соответствующих первому классу точности САР, может быть достигнуто путем использования пропорционального регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями.

2. Разработан регулятор частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизельного двигателя дизель-генераторной установки. Регулятор содержит базовый пропорциональный регулятор и два последовательно включенных корректирующих звена -форсирующее и интегро-дифференцирующее.

3. Разработана математическая модель САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

4. Разработана методика выбора параметров регулятора частоты вращения с последовательно включенным корректирующим звеном, основанная на минимизации комплексного критерия качества процесса регулирования, представляющего собой сумму продолжительности переходного процесса, максимального отклонения регулируемого параметра в переходном процессе и статической ошибки регулирования.

5. Проведенные расчетные исследования переходного процесса на-броса нагрузки в дизеле типа 6 ЧН 15/18 позволили определить оптимизированные значения коэффициента усиления базового П-регулятора кп и постоянной времени корректирующего форсирующего звена Гф, оказавшиеся равными ¿„=800 и Гф=0,05 с.

6. Разработана методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизеля с регулятором с последовательно включенным корректирующим звеном, основанная на построении областей устойчивости с использованием метода D-разбиения.

7. Использование регулятора частоты вращения с последовательно включенным корректирующим форсирующим звеном в дизеле типа 6 ЧН 15/18 не приводит к потере устойчивости САР при любых значениях коэффициента усиления базового П-регулятора ка и постоянной времени форсирующего звена Гф.

8. Практически реализована система автоматического регулирования частоты вращения дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронными ПИД-регулятором и П-регулятором с двумя последовательно включенными корректирующими звеньями - форсирующим и ин-тегро-дифференцирующим.

9. Проведенные экспериментальные исследования дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с указанными регуляторами позволили выявить преимущества П-регулятора с двумя последовательно включенными корректирующими звеньями. В САР с ПИД-регулятором продолжительность переходного процесса наброса нагрузки составила tn=l,5 с при перерегулировании ст=3,8%, а длительность переходного процесса сброса нагрузки оказалась равна tn=l,8 с при перерегулировании ст=3,9%. Использование П-регулятора с двумя последовательно включенными корректирующими звеньями позволило получить продолжительность переходного процесса наброса нагрузки tn=0,3 с при перерегулировании

а=1,7%, а длительность переходного процесса сброса нагрузки оказалась равна t„=0,15 с при перерегулировании а=1,5% (при степени неравномерности регуляторной характеристики 5=0,5%).

10. Разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах, основанная на анализе изменения коэффициента избытка воздуха в переходном процессе и использовании зависимостей показателей токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности от коэффициента избытка воздуха, полученных на установившихся режимах работы.

11. Исследования показали, что при оснащении дизеля типа 6 ЧН 15/18 САР первого класса точности показатели топливной экономичности и токсичности ОГ оказались максимальными: средний за переходный процесс расход топлива ge ср возрос на 2,0% по сравнению с номинальным ge „ом, содержание в ОГ оксидов азота С^ох ср увеличилось на 5,0%, монооксида углерода Ссоср - на 10,0%, несгоревших углеводородов Сснхср - на 3,5%, сажи Сс ср - на 8,0%. Но соответствующие показатели, приведенные к продолжительности переходного процесса САР первого класса точности (t„=2 с) оказались минимальными среди систем различного класса точности.

Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Ефанов А.А. Метод улучшения качества процесса регулирования частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки // Техника и технологии. - 2009. - № 3. - С. 12-14.

2. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Шленов М.И. Система автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля // Автомобильная промышленность. - 2007. - № 10. - С. 12-14.

3. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Шленов М.И. Улучшение показателей качества системы автоматического регулирования частоты вращения дизель-генератора // Известия ВУЗов. Машиностроение. - 2007. - № 1. - С. 29-39.

4. Поздняков Е.Ф., Буров А.П. Разработка и исследование регулятора частоты вращения дизельэлектрического агрегата АД-40: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана Н Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2005. - № 4. - С. 114-115.

5. Поздняков Е.Ф. Оценка влияния структуры регулятора частоты вращения дизель-генератора на показатели качества процесса регулирования: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2006. - № 3. - С. 117.

6. Поздняков Е.Ф. Частотно-фазовое регулирование частоты вращения дизель-генератора: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баума-на//Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. - 2008. - № 3. - С. 120.

Подписано к печати 13.04.09. Заказ №265 Объем 1,0 печ.л. Тираж 100 экз. Типография МГТУ им. Н.Э. Баумана 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., д.5 263-62-01

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Поздняков, Евгений Федорович

СПИСОК ОСНОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ САР ДИЗЕЛЕЙ

И ОСОБЕННОСТИ ИХ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ.

1.1. Требования, предъявляемые к САР частоты вращения дизелей.

1.2. Принципы построения систем автоматического регулирования частоты вращения дизелей.

1.3. Режимы работы дизелей различного назначения.

1.4. Цель работы и задачи исследования.

2. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ САР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ДИЗЕЛЯ С ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО ВКЛЮЧЕННЫМИ КОРРЕКТИРУЮЩИМИ ЗВЕНЬЯМИ.

2.1. Математическая модель дизеля как объекта регулирования по частоте вращения.

2.2. Определение численных значений коэффициентов дифференциальных уравнений математической модели дизеля как объекта регулирования по частоте вращения.

2.3. Математическая модель автоматического регулятора частоты вращения дизеля.

Введение 2009 год, диссертация по энергетическому, металлургическому и химическому машиностроению, Поздняков, Евгений Федорович

Современный этап развития двигателестроения характеризуется не только острой необходимостью улучшения экологических показателей двигателей внутреннего сгорания, снижения токсичности их отработавших газов (ОГ), повышения топливной экономичности, но и потребностью более точного поддержания требуемых показателей дизеля, дальнейшего улучшения статической точности регулирования частоты вращения и динамических качеств двигателей силовых установок.

Одним из важнейших параметров двигателей внутреннего сгорания является частота вращения коленчатого вала, характеризующая скоростной режим работы силовых установок различного назначения. Наиболее жесткие требования к постоянству частоты вращения двигателя внутреннего сгорания, предъявляются в электроагрегатах (в частности, в дизель-генераторных установках), вырабатывающих переменный электрический ток. Этим обеспечиваются требования нормативных документов (ГОСТ или ТУ) к частоте вырабатываемого дизель-генераторной установкой (ДГУ) переменного электрического тока. В транспортных двигателях также важно поддерживать требуемый скоростной режим работы двигателя. Это обеспечивает постоянную скорость движения транспортного средства и предотвращает выход двигателя на режимы с недопустимо высокой частотой вращения коленчатого вала. Поэтому очень важно точно поддерживать скоростной режим работы дизеля независимо от внешних нагрузок. Для этой цели двигатели оснащаются системой автоматического регулирования (САР) частоты вращения или комплексной системой автоматического управления (САУ). Но и наличие такой системы не всегда обеспечивает необходимые статические и динамические показатели дизеля.

Такая потребность улучшения статических и динамических качества двигателей связана также с ужесточением требований к токсичности их ОГ и необходимости улучшения показателей топливной экономичности. В частности, это обусловлено тем, что улучшение динамических показателей дизелей приводит к сокращению длительности переходных процессов, которые, как правило, отличаются худшими показателями токсичности ОГ и топливной экономичности. Поэтому сокращение продолжительности неустановившихся режимов (переходных процессов) позволяет улучшить и указанные эксплуатационные показатели дизелей.

В настоящее время наибольшее распространение получили регуляторы частоты вращения, работающие по принципу Ползунова-Уатта (по отклонению регулируемого параметра от его заданного значения) и называемые пропорциональными регуляторами. Но во многих случаях применение традиционных пропорциональных регуляторов не позволяет достичь требуемого качества процесса регулирования. Более того, считавшиеся наиболее совершенными пропорционально-интегральные (ПИ) и пропорционально-интегрально-дифференциальные (ПИД) регуляторы не всегда могут обеспечить требуемые показатели качества переходных процессов. Поэтому необходимы новые подходы к созданию систем автоматического регулирования и управления. В первую очередь, это относится к САР дизель-генераторных установок, в которых необходимо обеспечить повышенные требования к качеству процесса регулирования (удовлетворяющих первому классу точности). Одним из таких подходов к созданию САР является включение в их структуру корректирующих звеньев.

Диссертационная работа посвящена проблемам улучшения эксплуатационных показателей дизелей дизель-генераторных установок (ДГУ) путем использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями. В диссертации разработан регулятор частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизельного двигателя дизель-генераторной установки. Разработана математическая модель САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями. Проведено моделирование наиболее характерных для дизельных двигателей дизель-генераторных установок переходных процессов наброса нагрузки. Разработана методика выбора параметров регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования. Разработана методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями. Разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах. Проведены экспериментальные исследования дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

Актуальность диссертационной работы обусловлена необходимостью обеспечения требуемых динамических, топливно-экономических и экологических показателей дизелей, используемых в дизель-генераторных установках. Достижение требуемых показателей таких дизелей возможно путем использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями.

Особый интерес представляет оценка показателей дизеля, оснащенного таким регулятором, именно на неустановившихся режимах. Проведение экспериментальных исследований, направленных на определение показателей качества процесса регулирования, не всегда целесообразно из-за сложности их измерения в переходном процессе и необходимости обеспечения повторяемости переходных процессов. Следует отметить и большую трудоемкость проведения таких исследований, а также необходимость использования дорогостоящей измерительной аппаратуры.

В связи с этим, при совершенствовании САР частоты вращения дизеля целесообразно использовать расчетно-экспериментальные методы исследования, позволяющие на базе экспериментальных данных, полученных на установившихся режимах, определять необходимые показатели дизеля на неустановившихся режимах его работы и в наиболее характерных переходных процессах. Такое совершенствование САР частоты вращения дизеля целесообразно проводить с использованием методов математического моделирования, позволяющих сократить временные и материальные затраты при проведении исследовательских работ. С помощью предлагаемых в диссертационной работе расчетных методов можно провести всесторонний анализ параметров дизеля, оснащенного регулятором частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями, выдать рекомендации по выбору параметров САР частоты вращения дизеля с таким регулятором. Результаты этих исследований могут быть использованы при разработке систем регулирования, обеспечивающих повышенные требования к показателям качества процесса регулирования.

Цель работы: Разработка регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизельного двигателя дизель-генераторной установки, его теоретические и экспериментальные исследования.

Методы исследований. Поставленная в работе цель достигается сочетанием теоретических и экспериментальных методов исследования. С помощью теоретических методов были определены параметры САР частоты вращения с регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями, а также показатели дизельного двигателя дизель-генераторной в переходных процессах наброса и сброса нагрузки. Экспериментальная часть работы заключалась в определении показателей дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки, оснащенного разработанным регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

Научная новизна работы заключается в следующем:

- разработана математическая модель САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями;

- разработана методика выбора параметров регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования;

- разработана методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

- разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах.

Достоверность и обоснованность научных положений определяются:

- использованием фундаментальных законов механики и термодинамики, теории автоматического регулирования и управления, современных численных и аналитических методов реализации математических моделей;

- совпадением результатов расчетных и экспериментальных исследований и применением при оценке адекватности математических моделей достоверных опытных данных.

Практическая ценность состоит в том, что:

- разработан регулятор частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизельного двигателя дизель-генераторной установки, использование которого обеспечивает требования к САР первого класса точности;

- предложена математическая модель САР частоты вращения дизеля ДГУ, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями, позволяющие с достаточной для практики точностью решать задачи проектирования систем регулирования частоты вращения для существующих и перспективных дизелей;

- разработана методика выбора параметров регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями, обеспечивающая достижение наилучших показателей качества процесса регулирования;

- предложена методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями;

- разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах.

Реализация результатов работы. Работа проводилась в соответствии с планами госбюджетных и хоздоговорных работ лаборатории «Автоматика» НИИЭМ МГТУ им. Н.Э. Баумана и кафедры «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана. Результаты исследований внедрены в МГАУ им. В.П. Горяч-кина и ЗАО «Дизель-КАР» (г. Москва).

Апробация работы:

Диссертационная работа заслушана и одобрена на совместном заседании кафедр «Поршневые двигатели» и «Теплофизика» в МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2009 г.

По основным разделам диссертационной работы были сделаны доклады:

- на международной научно-технической конференции «3-й Луканин-ские чтения. Решение энергоэкологических проблем в автотранспортном комплексе», 30-31 января 2007 г., Москва, ГТУ «МАДИ»;

- на международной научно-технической конференции «Двигатель-2007», посвященной 100-летию школы двигателестроения МГТУ им. Н.Э. Баумана, 19-21 сентября 2007 г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана;

- на Всероссийском научно техническом семинаре (ВНТС) им. проф. В.И. Крутова по автоматическому управлению и регулированию теплоэнергетических установок при кафедре «Теплофизика» (Э-6) МГТУ им. Н.Э. Баумана в 2000-2001, 2005-2009 г.г., Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 работ, в том числе 3 статьи (из них — 2 по списку, рекомендованному ВАК РФ) и 7 материалов конференций [60-62,78-82,96,122].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, основных выводов и заключения, списка использованной литературы и приложения. Общий объем работы 150 страниц, включая 148 страниц основного текста, содержащего 55 рисунков, 15 таблиц. Список литературы включает 138 наименований на 14 страницах. Приложение на 2 страницах включает документы о внедрении результатов работы.

Заключение диссертация на тему "Анализ эффективности использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями в дизельном двигателе дизель-генераторной установки"

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные расчетные и экспериментальные исследования показали, что путем совершенствования системы автоматического регулирования частоты вращения дизеля и использования регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями возможно значительное улучшение его эксплуатационных показателей - динамических показателей двигателя и показателей его топливной экономичности и токсичности ОГ.

Полученные при исследованиях результаты сводятся к следующим основным выводам и рекомендациям:

1. Улучшение показателей качества процесса регулирования частоты вращения и достижение показателей качества, соответствующих первому классу точности САР, может быть достигнуто путем использования пропорционального регулятора с последовательно включенными корректирующими звеньями.

2. Разработан регулятор частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями для дизельного двигателя дизель-генераторной установки. Регулятор содержит базовый пропорциональный регулятор и два последовательно включенных корректирующих звена - форсирующее и интегро-дифференцирующее.

3. Разработана математическая модель САР частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки, оснащенной регулятором с последовательно включенными корректирующими звеньями.

4. Разработана методика выбора параметров регулятора частоты вращения с последовательно включенным корректирующим звеном, основанная на минимизации комплексного критерия качества процесса регулирования, представляющего собой сумму продолжительности переходного процесса, максимального отклонения регулируемого параметра в переходном процессе и статической ошибки регулирования.

5. Проведенные расчетные исследования переходного процесса наброса нагрузки в дизеле типа 6 ЧН 15/18 позволили определить оптимизированные значения коэффициента усиления базового П-регулятора кп и постоянной времени корректирующего форсирующего звена Гф, оказавшиеся равными Агп=800 и Гф=0,05 с.

6. Разработана методика оценки устойчивости САР частоты вращения дизеля с регулятором с последовательно включенным корректирующим звеном, основанная на построении областей устойчивости с использованием метода D-разбиения.

7. Использование регулятора частоты вращения с последовательно включенным корректирующим форсирующим звеном в дизеле типа 6 ЧН 15/18 не приводит к потере устойчивости САР при любых значениях коэффициента усиления базового П-регулятора кп и постоянной времени форсирующего звена Гф.

8. Практически реализована система автоматического регулирования частоты вращения дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с электронными ПИД-регулятором и П-регулятором с двумя последовательно включенными корректирующими звеньями - форсирующим и интегро-дифференцирующим.

9. Проведенные экспериментальные исследования дизеля типа Д-246 дизель-генераторной установки с указанными регуляторами позволили выявить преимущества П-регулятора с двумя последовательно включенными корректирующими звеньями. В САР с ПИД-регулятором продолжительность переходного процесса наброса нагрузки составила tn=l,5 с при перерегулировании ст=3,8%, а длительность переходного процесса сброса нагрузки оказалась равна tn=l,8 с при перерегулировании а=3,9%. Использование П-регулятора с двумя последовательно включенными корректирующими звеньями позволило получить продолжительность переходного процесса наброса нагрузки tn=0,3 с при перерегулировании ст=1,7%, а длительность переходного процесса сброса нагрузки оказалась равна tn=0,15 с при перерегулировании ст=1,5% (при степени неравномерности регуляторной характеристики 8=0,5%).

10. Разработана методика оценки токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности в переходных процессах, основанная на анализе изменения коэффициента избытка воздуха в переходном процессе и использовании зависимостей показателей токсичности ОГ дизелей и их топливной экономичности от коэффициента избытка воздуха, полученных на установившихся режимах работы.

11. Исследования, проведенные с использованием разработанной методики показали, что при оснащении дизеля типа 6 ЧН 15/18 системой регулирования первого класса точности показатели топливной экономичности и токсичности ОГ оказались максимальными: средний за переходный процесс расход топлива ge ср возрос на 2,0% по сравнению с номинальным значением gcnoMj содержание в ОГ оксидов азота Cnoxcp увеличилось на 5,0%, монооксида углерода Ссо ср - на 10,0%, несгоревших углеводородов Сснх сР - на 3,5%, сажи Сс Ср - на 8,0%. Однако соответствующие показатели, приведенные к продолжительности переходного процесса САР первого класса точности (tn=2 с) оказались минимальными среди систем различного класса точности.

Библиография Поздняков, Евгений Федорович, диссертация по теме Тепловые двигатели

1. Автоматизация производственных процессов на водном транспорте / Под ред. С.А. Попова. М.: Транспорт, 1983. - 239 с.

2. Агафонов Н.П. Судовые микропроцессорные управляющие системы. -М.: Транспорт, 1994. 136 с.

3. Архангельский В.М., Злотин Г.Н. Работа автотракторных двигателей на неустановившихся режимах. М.: Машиностроение, 1979. - 215 с.

4. Айзерман М.А. Теория автоматического регулирования двигателей (уравнения движения и устойчивость). М.: Гостеориздат, 1952. - 512 с.

5. Блаженнов Е.И. Трехрежимные регуляторы автомобильных дизелей // Автомобильная промышленность. 1986. - № 7. - С.8-9.

6. Блох З.Ш. Динамика линейных систем автоматического регулирова-ниия. М.: Гостехтеориздат, 1952. - 491 с.

7. Боднер В.А. Автоматика авиационных двигателей. М.: Оборонгиз, 1956.-392 с.

8. Брук М.А., Рихтер А.А. Режимы работы судовых дизелей. Л.: Суд-промгиз, 1963. - 482 с.

9. Веллер В.Н. Автоматическое регулирование паровых турбин. М.: Энергия, 1977. - 403 с.

10. Виноградов Л.В., Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Работа дизеля на режимах частичных нагрузок: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2000. - 88 с.

11. Виртуальные учебно-исследовательские лаборатории / О.С. Козлов, И.П. Норенков, В.А. Трудоношин и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007.-36 с.

12. Воронов А.А., Титов В.К., Новогранов Б.Н. Основы теории автоматического регулирования и управления. М.: Высшая школа, 1977. - 499 с.

13. Головчук А.Ф. Исследование регуляторов скорости автотракторных и комбайновых дизелей // Двигателестроение. 1984. - № 8. - С.27-29.

14. Горбунов В.В., Патрахальцев Н.Н. Токсичность двигателей внутреннего сгорания: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 1998. - 216 с.

15. ГОСТ 10511-83. Системы автоматического регулирования скорости (САРС) дизелей стационарных, судовых, тепловозных и промышленного на-гначения. М.: Изд-во Стандартов, 1983. - 14 с.

16. Грехов Л.В., Иващенко Н.А., Марков В.А. Топливная аппаратура и системы управления дизелей: Учебник для ВУЗов. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2005. - 344 с.

17. Грехов Л.В., Кулешов А.С. Математическое моделирование и, компьютерная оптимизация топливоподачи и рабочих процессов двигателей внутреннего сгорания. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 64 с.

18. Грехов Л.В. Научные основы разработки систем топливоподачи в цилиндры двигателей внутреннего сгорания: Автореферат дисс. . докт. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1999. - 32 с.

19. Гришин Д.К., Эммиль М.В. Моделирование систем автоматического управления тепловых двигателей средствами Mathcad: Учебное пособие. -М.: Изд-во РУДН, 2005. 102 с.

20. Гусаков С.В., Прияндака А. Метод расчета выбросов NOx и сажи на переходных режимах работы дизеля: Материалы IX Междунар. науч.-практ. семинара. Владимир, 2003. - С. 240-243.

21. Гусаков С.В., Бисенбаев С.С., Прияндака А.А. Показатели динамических качеств двигателей внутреннего сгорания // Вестник РУДН. Инженерные исследования. 2004. - № 2. - С. 20-24.

22. Гусаков С.В., Вальехо Мальдонадо П.Р. Расчет характеристик комбинированного дизеля: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2006. - 36 с.

23. Гусаков С.В. Методика многопараметрической оптимизации дизеля по токсичности и топливной экономичности // Вестник РУДН. Инженерные исследования. 2004. - № 1. - С. 9-11.

24. Двигатели внутреннего сгорания: Системы поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / С.И. Ефимов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1985.-456 с.

25. Двигатели внутреннего сгорания: Теория поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / Д.Н. Вырубов, Н.А. Иващенко, В.И. Ивин и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1983.-372 с.

26. Двигатели внутреннего сгорания: Устройство и работа поршневых и комбинированных двигателей: Учебник для ВУЗов / В.П. Алексеев, В.Ф. Воронин, JI.B. Грехов и др.; Под ред. А.С. Орлина, М.Г. Круглова. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

27. Дизели: Справочник / Под ред. В.А. Ваншейдта. Н.Н. Иванченко, JI.K. Коллерова. Л.: Машиностроение, 1977. - 470 с.

28. Дизельные двигатели для электроагрегатов и электростанций / Б.Е. Поликер, JI.JI. Михальский, В.А. Марков и др. М.: Изд-во «Легион-Автодата», 2006. - 328 с.

29. Жегалин О.И., Лупачев П.Д. Снижение токсичности автомобильных двигателей. М.: Транспорт, 1985. - 120 с.

30. Звонов В.А. Токсичность двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1981. - 160 с.

31. Иващенко Н.Н. Автоматическое регулирование. Теория и элементы систем: Учебник для ВУЗов. М.: Машиностроение, 1978. - 736 с.

32. Иващенко Н.А., Вагнер В.А., Грехов JI.B. Дизельные топливные системы с электронным управлением. Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2000. - 111 с.

33. Исследование динамических характеристик автомобильных дизелей / Н.И. Веревкин, Л.И. Крепе, С.А. Ляпин и др. // Двигателестроение. 1988. -№8.-С. 29-31.

34. Канарчук В.Е. Долговечность и износ двигателей при динамических режимах работы. Киев: Наукова думка, 1978. - 255 с.

35. Капралов Б.И., Красильников А.С., Мазинг М.В. Оптимизация параметров топливной аппаратуры дизеля грузового автомобиля // Двигателестроение. 1987. - № 5. - С.20-22.

36. Кац A.M. Автоматическое регулирование скорости двигателей внутреннего сгорания / Под ред. Ю.В. Долголенко, А.И. Лурье. Л.: Машгиз, 1956.-304 с.

37. Козлов О.С., Скворцов Л.М. Исследование и проектирование автоматических систем с помощью программного комплекса «МВТУ» // Информационные технологии. 2006. - № 8. - С. 10-12.

38. Кринецкий И.И. Регулирование двигателей внутреннего сгорания. -М.: Машиностроение, 1965. 264 с.

39. Кругов В.И. Автоматическое регулирование и управление двигателей внутреннего сгорания. М.: Машиностроение, 1989. - 416 с.

40. Крутов В.И. Анализ работы систем автоматического регулирования. -М.: Машгиз, 1961.- 180 с.

41. Крутов В.И. Двигатель внутреннего сгорания как регулируемый объект. М.: Машиностроение, 1978. - 472 с.

42. Крутов В.И., Кузнецов А.Г., Шатров В.И. Анализ методов составления математической модели дизеля с газотурбинным наддувом // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1994. - № 10-12. - С. 62-69.

43. Крутов В.И., Кузьмик П.К. Расчет переходных процессов системы автоматического регулирования дизеля с турбонаддувом с учетом нелинейных характеристик //Известия ВУЗов. Машиностроение. 1969. - № 10. - С. 102108.

44. Крутов В.И. Переходные процессы систем автоматического регулирования. М.: Машиностроение, 1965. - 252 с.

45. Крутов В.И., Рыбальченко А.Г. Регулирование турбонаддува ДВС. -М.: Высшая школа, 1978. 213 с.

46. Крутов В.И. Электронные системы регулирования и управления двигателей внутреннего сгорания. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э Баумана, 1991. -138 с.

47. Кузнецов А.Г., Марков В.А., Трифонов B.JI. Математическая модель системы автоматического управления дизелем с турбонаддувом // Вестник МГТУ. Машиностроение. 2000. - № 4. - С. 106-119.

48. Кузьмик П.К. Моделирование переходных процессов транспортного дизеля с учетом основных нелинейностей: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1969. - 16 с.

49. Кульчицкий А.Р. Токсичность автомобильных и тракторных двигателей. Владимир: Изд-во Владимирского государственного университета, 2000. - 256 с.

50. Леонов И.В. Анализ изменений коэффициента избытка воздуха дизеля с турбонаддувом на неустановившихся режимах работы // Двигателе-строение. 1981. - № 7. - С. 10-12.

51. Леонов И.В., Галеев В.Л. Исследование возможности улучшения системы воздухоснабжения дизеля с турбонаддувом // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1980. - № 4. - С. 79-82.

52. Лилюев М.И. Повышение точности управления топливоподачей дизелей с помощью микропроцессорных средств // Двигателестроение. 1990. -№ В. - С.31-34.

53. Лиханов В.А., Сайкин A.M. Снижение токсичности автотракторных дизелей. М.: Колос, 1994. - 224 с.

54. Макаревский А.С. Разработка методов расчета сажеобразования и снижения дымности отработавших газов при набросе нагрузки дизеля: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: РУДН, 2007. - 16 с.

55. Макаров И.М., Менский Б.М. Линейные автоматические системы. -М.: Машиностроение, 1977. 452 с.

56. Марков В.А., Баширов P.M., Габитов И.И. Токсичность отработавших газов дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 376 с.

57. Марков В.А., Кислов В.Г., Хватов В.А. Характеристики топливопода-чи транспортных дизелей. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1997. - 160 с.

58. Марков В.А. Оценка устойчивости и качества работы системы автоматического управления топливоподачей транспортного дизеля // Вестник МГТУ. Машиностроение. 1996. - № 3. - С.98-117.

59. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Ефанов А.А. Метод улучшения качества процесса регулирования частоты вращения дизельного двигателя дизель-генераторной установки // Техника и технологии. 2009. - №. - С. 12-14.

60. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Шленов М.И. Система автоматического регулирования частоты вращения коленчатого вала дизеля // Автомобильная промышленность. 2007. - № 10. - С. 12-14.

61. Марков В.А., Поздняков Е.Ф., Шленов М.И. Улучшение показателей качества системы автоматического регулирования частоты вращения дизель-генератора// Известия ВУЗов. Машиностроение. 2007. - № 1. - С. 29-39.

62. Марков В.А. Разработка новых элементов регулятора частоты вращения транспортного дизеля, обеспечивающих улучшение его эксплуатационно-технических показателей: Дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1989. - 296 с.

63. Марков В.А. Сравнительная эффективность методов снижения токсичности отработавших газов дизелей // Автомобильная промышленность. -2002.-№ 12. С. 19-23.

64. Настенко Н.Н., Борошок JI.A., Грунауэр А.А. Регуляторы тракторных и комбайновых двигателей. М.: Машиностроение, 1978. - 252 с.

65. Основы автоматического регулирования и управления / Л.И. Каргу, А.П. Литвинов, Л.Л. Майборода и др.; Под ред. В.М. Пономарева, А.П. Литвинова. М.: Высшая школа, 1974. - 439 с.

66. Овсянников М.К., Петухов В.А. Судовые автоматизированные энергетические установки. М.: Транспорт, 1989. - 255 с.

67. Озимов ПЛ., Ванин В.К. Развитие конструкции дизелей с учетом требований экологии // Автомобильная промышленность. 1998. - № 11. - С. 31-32.

68. Оценка согласованности ДВС с трансмиссией автомобиля / В.Н. Лав-ренченко, А.И. Наталевич, А.И. Рябков и др. // Автомобильная промышленность. 1986.-№7.-С.7.

69. Патрахальцев Н.Н. Наддув двигателей внутреннего сгорания. М: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2003. - 319 с.

70. Патрахальцев Н.Н. Системы топливоподачи с регулированием начального давления // Двигателестроение. 1980. - № 8. - С.32-35.

71. Пинский Ф.И., Давтян Р.И., Черняк Б.Я. Микропроцессорные системы управления автомобильными двигателями внутреннего сгорания. М.: Легион-Авто дата, 2001. - 136 с.

72. Пинский Ф.И. Оптимизация режимов работы дизелей электронным управлением впрыскивания топлива: Дисс. . д-ра техн. наук: 05.04.02. Коломна: Коломенский филиал ВЗПИ, 1986. - 406 с.

73. Пинский Ф.И., Пинский Т.Ф. Адаптивные системы управления дизелей. М.: МГОУ, 1995. - 120 с.

74. Пинский Ф.И. Электронное управление впрыскиванием топлива в дизелях. Коломна: Филиал ВЗПИ, 1989. - 146 с.

75. Поздняков Е.Ф., Буров А.П. Разработка и исследование регулятора частоты вращения дизельэлектрического агрегата АД-40: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2005. - № 4. - С. 114-115.

76. Поздняков Е.Ф., Исаков И.А., Павлов В.А. Отработка процесса топливоподачи при дозировании на впуске: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. -2000.-№3.-С. 119.

77. Поздняков Е.Ф. Оценка влияния структуры регулятора частоты вращения дизель-генератора на показатели качества процесса регулирования: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2006. - № 3. - С. 117.

78. Поздняков Е.Ф. Частотно-фазовое регулирование частоты вращения дизель-генератора: Тезисы доклада на ВНТС в МГТУ им. Н.Э. Баумана // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Машиностроение. 2008. - № 3. - С. 120.

79. Покровский Г.П., Федоров П.В. Применение средств электроники для дозировки топлива // Автомобильная промышленность. 1985. - № 3. - С. 1821.

80. Пономарев О.П. Оптимальное управление быстроходными дизелями и пути его автоматизации // Автомобильная промышленность. 1969. - № 12. - С. 1-4.

81. Попов Е.П. Автоматическое регулирование. М.: Гостехтеоретиздат, 1957.-796 с.

82. Попов Е.П. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1989. - 304 с.

83. Попов Е.П. Теория нелинейных систем автоматического регулирования и управления. М.: Наука, 1988. - 256 с.

84. Пугачев Б.П. Автоматическое регулирование и управление установками с двигателями внутреннего сгорания. Л.: Изд-во ЛПИ, 1972. - 92 с.

85. Пупков К.А., Фалдин Н.В., Егупов Н.Д. Методы синтеза оптимальных систем автоматического управления. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000.-510 с.

86. Работа автомобильного двигателя на неустановившемся режиме / Е.И. Акатов, П.М. Белов, Н.Х. Дьяченко и др.; Под ред. Н.Х. Дьяченко. М.-Л.: Машгиз, 1960. - 248 с.

87. Работа дизелей в условиях эксплуатации: Справочник / А.К. Костин, Б.П. Пугачев, Ю.Ю. Кочинев и др.; Под ред. А.К. Костина. Л.: Машиностроение, 1989. - 283 с.

88. Работа системы автоматического регулирования дизеля КамАЗ-740 с двухрежимным регулятором / Е.И. Блаженнов, Ю.Е. Хрящев, О.З. Шур и др. // Автомобильная промышленность. 1985. - № 3. - С. 6-7.

89. Развитие топливоподающей аппаратуры при компьютеризации управления автомобильным дизелем / А.Э.Горев, В.К.Ефимов, Ю.Г.Котиков и др. // Двигателестроение. 1988. - № 3. - С.45-50.

90. Растригин JI.A. Системы экстремального управления. М.: Наука, 1974. - 632 с.

91. Расчет характеристик электронной системы управления дизелем / А.Г. Кузнецов, В.А. Марков, B.JI. Трифонов и др. М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 20 с.

92. Регуляторы скорости дизель-генераторов / А.Г. Аврунин, Г.М. Гугель, Е.Г. Заславский и др. М.: Машиностроение, 1973. - 200 с.

93. Режимы работы двигателей энергонасыщенных тракторов / Н.С. Ждановский, А.В. Николаенко, B.C. Шкрбак и др. Л.: Машиностроение, 1981,-240 с.

94. Семенов Б.Н., Павлов Е.П., Копцев В.П. Рабочий процесс высокооборотных дизелей малой мощности. Л.: Машиностроение, 1990. - 240 с.

95. Сиротин Е.А. Улучшение экономических и экологических показателей транспортного дизеля путем совершенствования системы топливопода-чи: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2002. - 16 с.

96. Смайлис В.И. Малотоксичные дизели. Л.: Машиностроение, 1972. -128 с.

97. Смайлис В.И. Современное состояние и новые проблемы экологии дизелестроения //Двигателестроение. 1991. - № 1. - С.3-6.

98. Современные подходы к созданию дизелей для легковых автомобилей и малотоннажных грузовиков / А.Д. Блинов, П.А. Голубев, Ю.Е. Драгани др. Под ред. B.C. Папонова, A.M. Минеева. М.: НИЦ «Инженер», 2000. -332 с.

99. Солодовников В.В., Плотников В.Н., Яковлев А.В. Теория автоматического управления техническими системами. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1993. - 492 с.

100. Теплотехника: Учебник для ВУЗов / A.M. Архаров, И.А. Архаров, В.Н. Афанасьев и др. Под ред. A.M. Архарова, В.Н. Афанасьева. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2004. - 712 с.

101. Теплофизические свойства технически важных газов при высоких температурах и давлениях: Справочник / В.Н. Зубарев, А.Д. Козлов, В.М. Кузнецов и др. . М.: Энергоатомиздат, 1989. - 232 с.

102. Толшин В.И., Сизых В.А. Автоматизация судовых энергетических установок. М.: Изд-во РКонсульт, 2003. - 304 с.

103. Толшин В.И. Устойчивость параллельной работы дизель-генераторов. JL: Машиностроение, 1970. - 200 с.

104. Толшин В.И. Форсированные дизели: переходные режимы, регулирование. М.: Машиностроение, 1993. - 199 с.

105. Толшин В.И., Якунчиков В.В. Режимы работы и токсичные выбросы отработавших газов судовых дизелей. М.: Изд-во МГАВТ, 1999. - 190 с.

106. Топливные системы и экономичность дизелей / И.В. Астахов, JI.H. Голубков, В.И. Трусов и др. М.: Машиностроение, 1990. - 288 с.

107. Трифонов B.JT. Улучшение экологических показателей дизелей путем использования микропроцессорной системы управления: Автореферат дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. - 152 с.

108. Турбопоршневые дизель-электрические агрегаты типа Д100 / В.Г. Раскин, Л.Д. Ревва, Н.П. Синенко и др. М.: Машиностроение, 1972. - 224 с.

109. Файнлейб Б.Н. Топливная аппаратура автотракторных дизелей: Справочник. Л.: Машиностроение, 1990. - 352 с.

110. Хаймин Ю.Ф. Математическая модель САР скорости тракторного дизеля с двойным корректированием топливоподачи // Двигателестроение. -1980.-№3. -С. 20-24.

111. Хрящев Ю.Е. Обоснование перспективных способов и разработка средств регулирования частоты вращения автомобильных дизелей: Автореферат дисс. . докт. техн. наук: 05.04.02. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2000. -32 с.

112. Хрящев Ю.Е., Слабов Е.П., Матросов Л.П. Об управлении внешней скоростной характеристикой дизеля // Автомобильная промышленность. -1999.-№ 11 С.7-10.

113. Чураков Е.П. Оптимальные и адаптивные системы. М.: Энерго-атомиздат, 1987. - 256 с.

114. Шатров В.И. Анализ процессов линейной модели транспортного дизеля с турбонаддувом: Дисс. . канд. техн. наук: 05.04.02. М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана, 1966. - 142 с.

115. Шатров В.И., Кузнецов А.Г., Марков В.А. Проблемы создания и совершенствования систем управления дизелей // Известия ВУЗов. Машиностроение. 1999. - № 5-6. - С.76-87.

116. Цыркин М.И. Автоматическое регулирование и управление судовыми дизельными установками. М.: Транспорт, 1964. - 256 с.

117. Эммиль М.В. Автоматические регуляторы частоты вращения автомобильных и тракторных дизелей: Учебное пособие. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2007. - 156 с.

118. Юлдашев А.К., Шестаков А.А., Мамин Б.В. Критерий оценки динамических качеств автотракторных дизелей // Двигателестроение. 1984. - № 6. С. 38-41.

119. Якубовский Ю. Автомобильный транспорт и защита окружающей среды / Пер. с польского Т.А.Бобковой. М.: Транспорт, 1979. - 198 с.

120. Adey A.J., Cunliffe F., Mardell J.E. High-Speed Diesel Injection Pump Improved//Automotive Engineering. 1981. - Vol. 89, № 7. - P. 28-35.

121. Bosch: Системы управления дизельными двигателями: Пер. с немецкого. М.: изд-во «За рулем», 2004. - 480 с.

122. Geurts D., Schreurs В., Peters М. Managing Euro IV: Cost-Effective Solution for Emission-Busting Technology // Engine Technology International. -1998.-№2.-P. 23-26.

123. Hagena J.R., Filipi Z.C., Assanis D.N. Transient Diesel Emissions: Analysis of Engine Operation During a Tip-In // SAE Technical Paper Series. -2006. -№2006-01-1151. -P. 1-12.

124. Kawai M., Miyagi H., Nakano J. Toyota's New Microprocessor-Based Diesel Engine Control System for Passenger Cars // IEEE Transaction on Industrial Electronics. 1985. - Vol. 32, № 4. - P. 289-293.

125. La regulation electronique de l'injection diesel et son integration au ve-hicule automobile // Ingenieurs de l'automobile. 1987. - № 10. - L. 55,57-59.

126. Mischke A., Frankle G. Die Verbrennungsentwicklung der neuen Mercedes Benz Nutzfahrzeug - Dieselmotoren OM 442 A und OM 442 LA // ATZ. -1987. - Jg. 89, № 5. - S. 275-283.

127. Parker R.F. Future Fuel Injection Requirements for Mobile Equipment Diesel Engines // Diesel and Gas Turbine Progress. 1976. - Vol.42, № 10. - P. 18-19.

128. Shiozaki M., Hobo N., Akahori J. Development of a Fully Capable Electronic Control System for Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1985. -№850172.-P. 8.

129. Trenne M.U., Ives A.P. Closed Loop Design for Electronic Diesel Injection Systems // SAE Technical Paper Series. 1982. - № 820447. - P. 133-139.

130. Wijetunge R.S., Brace C.J., Hawley J.G. Dynamic Behavior of a High Speed Direct Injection Diesel Engine // SAE Technical Paper Series. 1999. - № 1999-01-0829.-P. 1-10.

131. Walz L., Wessel W., BergerJ. Progress in Electronic Diesel Control // SAE Technical Paper Series. 1984. - № 840442. - P. 21-30.I

132. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

133. МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОИНЖЕНЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени В.П. ГОРЯЧКИНА"

134. Тимирязевская ул., д. 58, Москва, 127550 Тел.: 976-36-40 Факс: 976-43-96 E-mail: r.msau@msau.ru ОКПО 00492977, ОГРН 1027739841755, ИНН/КПП 7713036080 / 7713010011. УТВЕРЖДАЮ»

135. Проректор ФГОУ ВПО МГАУ ^^хт^шовацпоииой работе1. Аевшинut.02»2009 г.1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Позднякова Е.Ф.

136. Анализ эффективности использования регулятора частоты вращения с последовательно включенными корректирующими звеньями в дизельном двигателе дизель-генераторной установки»

137. Зав. кафедрой «Тракторы и автомобили»,д.т.н.к.т.н., доцентк.т.н., ст. препод.

138. С.Н. Девянин В.И. Гуднев О.Н. Слепцов

139. Исполнитель: Слепцов О.Н. ТелесЬон: 977-23-771. АКТ