WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     || 2 | 3 |

«Кафедра теплотехники и автотракторных двигателей Утверждаю Зав. кафедрой проф. М.Г. Шатров “_” _ 2007 г. Л.Н.Голубков, А.Л.Яковенко МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к лабораторно ...»

-- [ Страница 1 ] --

Московский

автомобильно-дорожный институт

(государственный технический университет)

Кафедра теплотехники и автотракторных двигателей

Утверждаю

Зав. кафедрой проф.

М.Г. Шатров

“_” _ 2007 г.

Л.Н.Голубков, А.Л.Яковенко

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторно – практическим работам по курсу «Автоматическое регулирование и управление ДВС»

Москва 2007 УДК 621.431 - 52 ББК 31.365:32.965 © Московский автомобильно – дорожный институт (государственный технический университет), 2007 Введение Лабораторно – практические работы по курсу «Автоматическое регулирование и управление ДВС» проводятся с целью лучшего и более глубокого усвоения теоретического материала. Основное внимание уделяется статическим характеристикам дизеля и регулятора, определению коэффициентов дифференциальных уравнений систем автоматического регулирования (САР) и исследованию их устойчивости, а также построению и анализу переходных процессов.

Объектами исследования являются как САР прямого действия автомобильного дизеля, так и САР непрямого действия.

Методика выполнения работ рассматривается на конкретном примере с подробным пояснением целей и последовательности выполнения каждой работы.

ЛАБОРАТОРНО - ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №

Статические характеристики дизеля и автоматического регулятора Цели работы 1. Снять внешнюю скоростную характеристику дизеля с регуляторными ветвями, составить протокол и начертить график.

2. Определить степень неравномерности () и степень нечувствительности (), начертить графики зависимостей степени неравномерности и степени нечувствительности от частоты вращения коленчатого вала двигателя (n): =f(n), =f(n).

3. Для заданного режима определить зависимость момента сопротивления от частоты вращения коленчатого вала двигателя (Мс = f(n)), построить график и определить фактор устойчивости двигателя (Fд) для заданного режима.

4. Для заданного режима найти и отметить точку на характеристике регулятора (рис. 1). Построить график зависимости восстанавливающей (Е) и поддерживающей (А2р) сил от перемещения муфты регулятора (z) и определить фактор устойчивости регулятора (Fр).

Исходные данные Общими для всей группы исходными данными являются :

внешняя скоростная характеристика дизеля КамАЗ-740 с регуляторными ветвями, полученная на моторном стенде (табл.1); зависимости крутящего момента Мк и момента сопротивления Мс от частоты вращения n при различных положениях рейки (рис.2); зависимости поддерживающей A2p и восстанавливающей Е сил от хода муфты (рис.1); внешняя скоростная характеристика (ВСХ) с регуляторными ветвями, полученная при работе дизеля КамАЗ – 740 с автоматическим регулятором (табл. 1), при условиях окружающей среды: tв = 26°С, В0 = 740 мм рт.ст.

В качестве индивидуального задания для каждого студента задается режим работы дизеля: ход рейки hp и частота вращения коленчатого вала дизеля n. Для рассматриваемого примера индивидуальное задание:

hp= 8мм, n=1400 мин-1.

Таблица - № n, мин Мк, Нм Примечания 1,1 1000 1,2 1100 1,3 1250 1,4 1500 649 Внешняя скоростная 1,5 1700 648 характеристика 1,6 1800 1,7 2050 1,8 2200 2,1 2200 601 Первая регуляторная 2,2 2230 550 ветвь 2,3 2300 2,4 2400 183 ход вперёд 2,5 2450 2,6 2401 2,7 2350 242 ход назад 2,8 2299 2,9 2228 3,1 1500 649 Вторая регуляторная 3,2 1550 535 ветвь 3,3 1600 3,4 1700 210 ход вперёд 3,5 1788 3,6 1720 Ap, Е Рис.1. Характеристики поддерживающей (А 2 ) и восстанавливаюр щей (Е) сил автоматического регулятора (характеристика Рис.2. Частичные скоростные характеристики дизеля и ТНВД 1. Построение внешней скоростной характеристики дизеля По данным табл.1 строится ВСХ с регуляторными ветвями, соответствующими трём положениям органа управления (рис.3).

1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 n, мин- Рис.3. Внешняя скоростная характеристика с регуляторными 2. Определение степени неравномерности и степени нечувствительности для каждой регуляторной ветви где n2 и n1 - максимальная и минимальная частоты вращения коленчатого вала двигателя при работе на данной регуляторной ветви;

n” и n’– максимальная и минимальная частоты вращения коленчатого вала двигателя, соответствующие данной регуляторной ветви при фиксированном крутящем моменте (325 Нм) (табл.2).

а) определение : nср = б) определение : n ср = а) определение : nср = б) определение : n ср = а) определение : nср = б) определение : n ср =,,% 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 3. Определение фактора устойчивости дизеля Для этого необходимо построить график зависимости крутящего момента и момента сопротивления от частоты вращения коленчатого вала двигателя для заданной точки (рис.5).

Значения Мк снимаются с зависимостей на рис.2.

Значения Мс определяются по формуле:

где а – коэффициент.

Исходя из заданных условий (hр = 8мм, n = 1400 мин-1) и из рис.2 (Мк = Мс = 374,07 Нм) определяется коэффициент «а» и рассчитывается зависимость Мс = f(n) (табл.3).

Рис.5. Зависимость крутящего момента и момента сопротивления от Фактор устойчивости дизеля Fд:

Значения Мс и Мк снимаются с графика Мс = f(n) и Мк = f(n):

4. Определение фактора устойчивости автоматического Для этого необходимо построить график зависимости поддерживающей A2р и восстанавливающей E сил от перемещения муфты z на заданном режиме.



Определяем ход муфты z и угловую частоту вращения валика регулятора p в заданной точке:

р = 1,15 = 1,15 (3,14161400)/30 = 169 с-1 – угловая скорость грузов регулятора при равновесном режиме его работы. Из рис. определяем Е и A2р для различных z (табл.4).

Фактор устойчивости автоматического регулятора Fp рассчитывается по формуле:

Величины Е = 54,05 Н; А р = 18,92 Н; z = 1,6мм берутся с графика (рис.6):

Рис.6. Восстанавливающая и поддерживающая силы Е и А 2 в

ЛАБОРАТОРНО – ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №

Определение коэффициентов дифференциального уравнения и исследование устойчивости САР прямого действия 1. Определить коэффициенты дифференциальных уравнений двигателя и АР.

2. Определить коэффициенты дифференциального уравнения системы автоматического регулирования (САР).

3. Исследовать устойчивость САР по критерию Рауза-Гурвица, диаграмме Вышнеградского, частотным критериям Михайлова и Найквиста.

Параметры режима:

8 h0 - положение рейки топливного насоса, мм 2,4 z0 - перемещение муфты регулятора, мм n0 - частота вращения коленчатого вала, мин- 0 - угловая скорость вращения коленчатого вала, с- 146, Факторы устойчивости двигателя и регулятора для данного режима:

2,39 Fд - фактор устойчивости двигателя, Нм·с 21956 Fр - фактор устойчивости регулятора, Н/м Данные двигателя, регулятора и тормозного стенда:

Jторм - момент инерции тормозного стенда, кг·м 15,6 Ммах - масса маховика, кг 0,7 dmax - диаметр маховика, м - коэффициент трения (индивид. задание), Н·с/м 1. Определение коэффициентов дифференциальных уравнений двигателя и АР 1.1.Определение суммарного момента инерции двигателя и тормозного стенда J д :

где J д - момент инерции двигателя, приведенный к маховику (двигателя), который определяется по следующей формуле:

Jд = 5,2932 кг·м2 - суммарный момент инерции.

1.2.Определение безразмерного коэффициента самовыравнивания К д :

мента от перемещения рейки для заданной частоты вращения n = 1400 мин-1, опираясь на имеющиеся скоростные характеристики дизеля КамАЗ-740 (рис.2).

В точке равновесного состояния (h0=8 мм) проводим касательную к кривой Мк = f(h) как это показано на рис.7. Тангенс угла наклона касательной равен Рис. 7. Зависимость крутящего момента от перемещения рейки Коэффициент самовыравнивания Кд = 0,8939.

1.3. Определение постоянной времени двигателя Т д :

1.4.Определение местной степени неравномерности z :

где Е о - восстанавливающая сила автоматического регулятора, соответствующая заданному режиму ( ho, no ), значение которой берем из лабораторной работы №1.

1.5. Определение постоянной времени катаракта Т к :

1.6. Определение постоянной времени чувствительного элемента Т р и ее квадрата Т р :

2. Определение коэффициентов дифференциального В данном случае САР - третьего порядка, и ее дифференциальное уравнение имеет вид:

где А3, А2, А1, А0 - коэффициенты дифференциального уравнения, которые вычисляются по следующим формулам:

3. Исследование устойчивости САР 3.1. Исследование устойчивости САР по критерию устойчивости Рауза-Гурвица В соответствии с критерием устойчивости Рауза-Гурвица процессы будут сходящимися, а САР устойчивой, если имеют положительный знак все коэффициенты дифференциального уравнения, а детерминант Рауза-Гурвица больше нуля.

Детерминант Рауза-Гурвица имеет вид:

Так как все коэффициенты дифференциального уравнения имеют положительный знак, а детерминант Рауза-Гурвица больше нуля, следовательно, процессы будут сходящимися, а САР устойчивой.

3.2. Исследование устойчивости САР по диаграмме Вышнеградского Вышнеградский рассматривает критерии подобия, которые для САР третьего порядка следующие:

Сходимость процессов, устойчивость САР и насколько она удалена от границы устойчивости можно оценить и по диаграмме Вышнеградского. САР будет устойчивой, а процессы сходящимися, если точка с координатами (, ) будет лежать выше кривой =, которая представляет собой границу устойчивости САР и сходимости процессов. Эту линию можно построить, исходя из граничного условия устойчивости САР и сходимости процессов:

(рис.8).

3.3. Исследование устойчивости САР по критерию устойчивости Михайлова Михайлов вводит вектор H(i), получаемый из характеристического уравнения САР подстановкой вместо переменной а величины i.

где - частота вынуждающих колебаний.

В данном случае САР - третьего порядка и ее характеристическое уравнение имеет вид:

В соответствии с критерием устойчивости Михайлова процессы будут сходящимися, а САР устойчивой, если вектор H(i) при изменении от 0 до + повернется против часовой стрелки на угол m/2, где m - порядок САР.

Определим значения, при которых происходит пересечение годографа с осями координат.

С осью V() из условия A1 3 A3 = 0. Преобразуем это уравнение и получим: ( A1 2 A3 ) = 0.

Составим табл.5 для построения годографа вектора Н().

Из рис.9 и табл.5 видно, что годограф вектора проходит через 3 квадранта, поэтому САР устойчива, а переходные процессы являются сходящимися.

Следствие из критерия Михайлова.

Значения частот, при которых происходит пересечение осей, должны увеличиваться, и годограф должен последовательно пересекать то одну, то другую ось, то есть корни уравнений U() и V() должны чередоваться:

1=0 (V()=0); 2=4,01 с-1 (U()=0); 3=354,05 с-1 (V()=0).

3.4. Исследование устойчивости САР по критерию устойчивости Найквиста В соответствии с критерием Найквиста переходные процессы будут сходящимися, а САР устойчивой, если:

1) каждое звено САР в отдельности будет устойчивым;

2) амплитудно-фазовая частотная характеристика разомкнутой САР не охватывает точку с координатами (-1,0).

Амплитудно-фазовая частотная характеристика разомкнутой САР строится по следующим зависимостям:

где АR (), R () - амплитуда и фаза разомкнутой САР;

Ад ( ), д ( ) - амплитуда и фаза двигателя;

Ар (), р () - амплитуда и фаза регулятора.



Pages:     || 2 | 3 |
 



Похожие работы:

«/ А.Б. Повалко / / Л.М. Огородова / 23 декабря 2013 г. 24 декабря 2013 г. КОНКУРСНАЯ ДОКУМЕНТАЦИЯ по проведению конкурсного отбора на предоставление субсидий в рамках реализации федеральной целевой программы Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 - 2020 годы Мероприятие 1.2, 4 очередь. Проведение исследований и создание научно-технического задела в области индустрии наносистем CОГЛАСОВАНО CОГЛАСОВАНО Директор Департамента...»

«Иудин А.А. Рюмин А.М.   Традиционные и компьютерные методы анализа документов в социологии (Учебное пособие) Мероприятие 1.2. Совершенствование образовательных технологий, укрепление материально-технической базы учебного процесса Учебная дисциплина: Методы анализа документов в социологии Специальности, направления: Социология – 040201, Социальная работа – 040101 Нижний Новгород – 2010     УДК 316.77 ББК 60.56 Традиционные и компьютерные методы анализа документов в социологии. Учебное пособие....»

«Глава 9. Финансовая нестабильность. Грядущий финансовый крах П еред тем, как начать рассмотрение проблем денежного обращения и других вопросов, касающихся сферы финансов, хочу сразу честно сознаться, что в данной области я – полнейший дилетант. К превеликому сожалению, мы академиев не кончали и диалектику учили не по Гегелю. Я окончил обыкновенный технический ВУЗ и в пору зелёной студенческой юности даже помыслить не мог, что когда-нибудь стану заниматься столь высокими экономическими...»

«Примечание Поскольку компания Prestigio постоянно улучшает и модернизирует свою продукцию, внешний вид данного устройства, а также его функции могут незначительно отличаться от описанных в данном руководстве. Компания-производитель прилагает значительные усилия для обеспечения аккуратности и точности изложенной в настоящем руководстве информации. Тем не менее, производитель или продавец не несут ответственность за неточности или ошибки в данном руководстве. Компания Prestigio оставляет за собой...»

«Предисловие 6 Введение 6 Анатомия кожи и ногтей 7 Анатомия кожи и ногтей 8 Основные техники нейл-арта 19 Теория цвета 20 Материалы, инструменты и оборудование 25 Техники покрытия ногтей лаком 34 Ручная роспись в нейл-арте: шаг за шагом 42 Искусство аэрографии 67 Оборудование и уход за ним 68 Аэрографы, краски и аксессуары 74 Техника аэрографии: шаг за шагом 81 Возможные проблемы 112 Смешанные техники нейл-арта 115 Материалы,инструменты и оборудование 116 Дизайн с вырезными формами 123...»

«У Д К 378 РАЗВИТИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ В СССР В ПЕРИОД ТРЕХ ПЕРВЫХ ПЯТИЛЕТОК А. Ф. Л а п к о В настоящей статье рассматриваются вопросы, связанные с преобразованием высшей школы (в частности, высшей технической школы) после июльского (1928 г.) и ноябрьского (1929 г.) пленумов ВКП(б) вплоть до Великой Отечественной войны. Именно в этот период наша высшая школа приобретает такой вид, в каком она существует и сейчас. В после­ дующие периоды происходило в основном увеличение числа студентов и числа...»

«Ульяновск 2002 Министерство образования Российской Федерации Ульяновский государственный технический университет Гуманитарный факультет Кафедра Филология, издательское дело и редактирование ВЫПОЛНЕНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА Методические указания для студентов специальности 021500 – издательское дело и редактирование Ульяновск 2002 УДК 00+378(076) ББК 76.17+74.58я7 В 92 Одобрено секцией методических пособий научнометодического совета университета Выполнение дипломного проекта: Методические указания...»

«ЧЕЛОВЕКУ Ум человеческий открыл много диковинного в природе и откроет еще больше, увеличивая тем свою власть над ней. В. И. ЛЕНИН КОСМОС — ЧЕЛОВЕКУ Москва 1971 ИЗДАТЕЛЬСТВО МАШИНОСТРОЕНИЕ А. Д. КОВАЛЬ Г. Р. УСПЕНСКИЙ В. П. ЯСНОВ КОСМОС ЧЕЛОВЕКУ У Д К 629.78.001.8 Космос — человеку. А. Д. К о в а л ь, Г. Р. У с п е н с к и й, В. П. Я с н о в. М., Машиностроение, 1971, стр. 212. Книга в популярной ф о р м е рассказывает о значении космических исследований для настоящего и будущего...»

«КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ и общие методические указания по курсу Страховое дело для студентов специальности Бухгалтерский учет, анализ и аудит, дневной и заочной форм обучения Брест 2009 УДК 330.34 В методических указаниях приведена структура курса “Страховое дело”, изложено краткое содержание лекционного курса, приведены примеры решения задач, вопросы для контроля. Методические указания предназначены для студентов специальности Бухгалтерский учет, анализ и аудит дневной и заочной форм обучения....»

«СОВРЕМЕННЫЕ ВОПРОСЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОБУЧЕНИЯ В ВУЗЕ Сборник научных трудов Выпуск 6 Под редакцией профессора Г.В. Галевского Новокузнецк 2007 УДК 378.147.026.(06) ББК 74.580.25я43 С568 С 568 Современные вопросы теории и практики обучения в вузе: Сборник научных трудов. Вып. 6 / Редкол.: Г.В. Галевский (главн.ред.) и др. / ГОУ ВПО Сибирский государственный индустриальный университет. – Новокузнецк, 2007. - 300 с., ил. ISBN 5-7806-0199-2 Сборник статей посвящен вопросам теории и практики...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.