燃?xì)廨啓C(jī)自動控制技術(shù)的應(yīng)用

武澤

摘 要：燃?xì)廨啓C(jī)是熱機(jī)發(fā)動機(jī)的一種，一般燃?xì)廨啓C(jī)是指燃?xì)鉁u輪引擎。在船舶、車輛、發(fā)電機(jī)組等領(lǐng)域被廣泛的運(yùn)用。現(xiàn)代社會隨著技術(shù)的發(fā)展，燃?xì)廨啓C(jī)也取得了一些技術(shù)上的突破，燃?xì)廨啓C(jī)的自動控制技術(shù)也得到很大程度的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：燃?xì)廨啓C(jī)；自動控制技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號：TP27 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

1 燃?xì)廨啓C(jī)的組成

在過去的五十年里，燃?xì)廨啓C(jī)從液壓機(jī)械式控制到模擬式電子控制再到數(shù)字式電子控制的不斷發(fā)展改進(jìn)的道路。燃?xì)廨啓C(jī)包括電子控制器、液壓執(zhí)行裝置、相關(guān)軟件三個(gè)部分。

電子控制器主要是用來控制軟件和機(jī)組的狀態(tài)等方面的信息。通過數(shù)學(xué)運(yùn)算和判斷的方式控制信號的輸出，使得機(jī)組可以安全有效的運(yùn)行。電子控制器經(jīng)過了一個(gè)由可靠到不可靠，由單機(jī)到聯(lián)網(wǎng)的過程。同時(shí)監(jiān)控管理也得到了很大的改善，智能的數(shù)據(jù)被應(yīng)用到其中。專門針對不同對象的燃機(jī)控制設(shè)計(jì)也得到了推廣。一些多個(gè)設(shè)備共同監(jiān)控的監(jiān)控操作系統(tǒng)不斷通過各種方法滿足其技術(shù)需要。

液壓機(jī)械執(zhí)行裝置是鏈接電子控制器和控制燃機(jī)的紐帶。電子控制器的相關(guān)信息必須要通過液壓機(jī)械執(zhí)行裝置才能得到執(zhí)行。

控制軟件是燃機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的一部分，這個(gè)軟件通過電子控制器來收集和發(fā)布各種信息，計(jì)算機(jī)也要通過通訊接口才能完成處理信號監(jiān)視機(jī)器的各種狀態(tài)處理歷史記錄控制各種計(jì)算等工作。具體來說控制的功能包括利用濾波平滑和消顫的方式采集各種模擬量、頻率量和開關(guān)量信號；機(jī)內(nèi)故障檢測；傳感器的故障診斷等各種功能。同時(shí)在控制的過程中最重要的是注意讓機(jī)器在安全允許的范圍內(nèi)進(jìn)行運(yùn)行，只有這樣才能更好的滿足負(fù)荷方面的各種要求，有效的演唱機(jī)器的使用壽命更好的開發(fā)機(jī)器本身的經(jīng)濟(jì)效益。當(dāng)然控制軟件的系統(tǒng)設(shè)定的過程中要才考機(jī)器的用途和容量的大小等各個(gè)方面的因素的要求。在采用高度的自動化的系統(tǒng)之前，機(jī)械液壓式控制系統(tǒng)曾廣泛的被應(yīng)用到燃?xì)廨啓C(jī)中。但是它確很難適應(yīng)自動化的需要，于是就出現(xiàn)了電子液壓式系統(tǒng)。它的功能性整體較強(qiáng)，能很好的完成綜合運(yùn)算、邏輯判斷等各方面的任務(wù)。我們不得不承認(rèn)，電子液壓式系統(tǒng)可以通過計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)燃?xì)鈾C(jī)的控制，這樣才能實(shí)現(xiàn)高度自動化的效果。早期的控制軟件都是采用嵌入式軟件的方式。具體的操作過程是C語言編程， 再下載到目標(biāo)機(jī)上運(yùn)行， 軟件定型后就固化到電子控制器中的程序存儲器。當(dāng)然人員編制的程序也要控制軟件的管理、調(diào)度。那個(gè)時(shí)候?qū)浖O(shè)計(jì)人員的要求比較高， 要求他們對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、電子硬件、控制規(guī)律等方面都要有全面的理解和把握。即便如此，軟件的研制效率還是很低， 錯誤率與現(xiàn)在相比也相當(dāng)?shù)母摺７€(wěn)定性和可靠性是燃機(jī)控制規(guī)律設(shè)計(jì)中是最主要的。

2 燃?xì)廨啓C(jī)自動控制技術(shù)

自動控制系統(tǒng)包括開環(huán)控制系統(tǒng)和閉環(huán)控制系統(tǒng)兩種方式，幫助生產(chǎn)過程按照相關(guān)的規(guī)律和程序在沒有人直接參與的情況下就可以自動正常順利的運(yùn)行的一種方式。所謂的燃?xì)廨啓C(jī)自動控制技術(shù)也就是現(xiàn)在普遍采用的通過計(jì)算機(jī)利用相關(guān)的控制軟件，利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)和電子控制器實(shí)現(xiàn)對燃?xì)廨啓C(jī)控制的一種技術(shù)。

起動控制： 在啟動的過程中應(yīng)當(dāng)充分的考慮大氣溫度的變化還有氣壓的影響。相關(guān)程序在設(shè)計(jì)的過程中也要充分的考慮到氣壓和溫度的因素，因地制宜的進(jìn)行啟動設(shè)置。啟動設(shè)置的過程中通常采用的是通過采用簡單的起動供油規(guī)律， 和渦輪后溫度的限制，甚至=Const這種方式，加上較長的時(shí)間，同樣也可以達(dá)到啟動的效果。

加、減速控制： 這種控制的方式具有很好的安全性。這種方式被廣泛的運(yùn)用。但是使用它的過程中會消耗大量的時(shí)間。內(nèi)燃機(jī)自動控制的過程中也必須要涉及到有關(guān)的加、減控制的內(nèi)容。

穩(wěn)態(tài)控制： 穩(wěn)態(tài)控制可以保證燃?xì)廨啓C(jī)在一般在長期處于負(fù)載狀態(tài)的過程中保證其運(yùn)行的穩(wěn)定的狀態(tài)。燃?xì)廨啓C(jī)的自動控制也要高度的重視穩(wěn)態(tài)的控制，不然穩(wěn)定運(yùn)動的狀態(tài)就會收到一定的影響。還應(yīng)當(dāng)注意帶動不同的東西需要不同的穩(wěn)態(tài)設(shè)置。如果帶動的是泵、壓縮機(jī)類， 燃機(jī)的穩(wěn)態(tài)控制就應(yīng)當(dāng)是指對輸出軸的轉(zhuǎn)速控制， 即=Const。燃機(jī)帶動發(fā)電機(jī)組的過程中， 就要注重根據(jù)發(fā)電機(jī)組的工作性質(zhì)來制定出自動控制過程中的控制規(guī)律。

負(fù)荷控制：這是燃?xì)廨啓C(jī)控制過程中比較困難的一種控制的方式。在發(fā)現(xiàn)電流有很大的變化的時(shí)候，燃機(jī)發(fā)電機(jī)組可以通過前饋信號的方式，實(shí)現(xiàn)前饋控制，采用最快的速度提高供油量使供油量可以滿足負(fù)荷的需求， 并且利用PID來更好的完成燃?xì)廨啓C(jī)的穩(wěn)態(tài)控制。燃?xì)廨啓C(jī)這種負(fù)荷的方式，必須要有相關(guān)的前饋信號的控制，只有控制好前饋信號才能比較容易的實(shí)現(xiàn)甩負(fù)荷的控制。在燃?xì)廨啓C(jī)自動控制的過程中也只能采用變參數(shù)的PID控制， 利用數(shù)字仿真和半物理模擬試驗(yàn)的方式， 通過不斷的調(diào)整參數(shù)的方式， 最大幅度的減少超調(diào)量， 改善燃?xì)廨啓C(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的動態(tài)品質(zhì)。

3 燃?xì)廨啓C(jī)自動控制技術(shù)應(yīng)用的領(lǐng)域

燃?xì)廨啓C(jī)自動控制系統(tǒng)目前已被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，在當(dāng)前的技術(shù)條件下，基本上在燃?xì)廨啓C(jī)存在的領(lǐng)域均已經(jīng)采用了自動化的技術(shù)。從關(guān)系人們?nèi)粘Ｉ畹陌l(fā)電技術(shù)到關(guān)乎國家發(fā)展的航天淺海事業(yè)再到標(biāo)志著一國強(qiáng)盛水平的軍事領(lǐng)域，燃?xì)廨啓C(jī)自動控制技術(shù)已經(jīng)深入到了社會生活的各個(gè)方面。從工業(yè)方面來說，一些傳統(tǒng)的冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)領(lǐng)域的各個(gè)領(lǐng)域都有相應(yīng)的利用數(shù)字計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的控制性能好自動化程度高的數(shù)字控制系統(tǒng)。通過自動化的方式實(shí)現(xiàn)了控制與管理的雙重自動化控制的功能。原來難以想象的水位自動控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動控制等方式，也借助燃?xì)廨啓C(jī)的自動控制的技術(shù)和其他的技術(shù)得以實(shí)現(xiàn)了。在軍事技術(shù)方面，火力控制系統(tǒng)、制導(dǎo)與控制系統(tǒng)等均已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了自動控制，人類的戰(zhàn)爭以及進(jìn)入到了自動化無人戰(zhàn)爭的階段。另外在航天、航空和航海方面和在圖書管理 、交通管理等方面也有很大的運(yùn)用。相信隨著以后技術(shù)的改進(jìn)和社會發(fā)展需求的提高，燃?xì)廨啓C(jī)自動化技術(shù)會得到更廣泛的推廣。

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