параметры: плотность воздуха на впуске
ρ
, расход воздуха через ди-
зель
G
д
, расход топлива
G
топл
, коэффициент избытка воздуха
α
, темпе-
ратура воздуха на впуске
T
к
, индикаторный момент дизеля
M
i
, момент
компрессора
M
к
, момент турбины
M
т
.
Возможны следующие варианты структуры стенда полунатурного
моделирования (см. рис. 1). Натурная часть стенда содержит контрол-
лер. В случае использования стенда для отладки взаимодействия кон-
троллера с внешними устройствами на физическом уровне сигналов
к контроллеру могут быть подключены: устройство управления (УУ)
энергетической установкой, часть реальных датчиков (Д), исполни-
тельное устройство (ИУ) регулятора с датчиком (ДИУ). При модели-
ровании замкнутой системы управления эти устройства могут войти
в состав модели.
Все необходимые программные средства стенда могут быть реали-
зованы на одном компьютере в современной операционной системе.
Возможно использование в составе стенда двух компьютеров: в одном
записана модель дизеля и транспортной установки (упрощенная кон-
фигурация компьютера), другой служит средством связи оператора со
стендом — с его помощью задаются, в том числе оперативно, настрой-
ки системы управления и отображаются результаты моделирования.
Для связи натурной и компьютерной частей стенда используется
специально разработанное устройство сопряжения, которое преобра-
зует вид регулирующих сигналов и сигналов датчиков. Коды сигналов
датчиков на выходе компьютерной части стенда преобразуются в фи-
зическую форму, воспринимаемую контроллером. Для регулирующих
сигналов, вырабатываемых контроллером, осуществляется обратное
преобразование — из физической формы в код.
Датчики, используемые на энергетической установке с дизелем,
вырабатывают физические сигналы аналогового и дискретного типов.
Аналоговые сигналы — ток и напряжение. Характерный уровень токо-
вых сигналов составляет 4. . . 20 мА. Максимальное значение сигналов
напряжения достигает обычно нескольких вольт. На выходе датчиков
частоты вращения и положения регулирующего органа формируются
колебательные сигналы с частотой от нескольких герц до килогерц.
Дискретные сигналы — импульсные.
Регулирующие сигналы, формируемые контроллером, могут иметь
аналоговую или импульсную формы с использованием широтно-
импульсной модуляции. Чаще всего изменяются частота и скважность
таких сигналов.
Устройство сопряжения стенда удобно реализовать на базе одно-
кристальной микроЭВМ, которая организует движение потоков ин-
формации между натурной и компьютерной частями стенда и зада-
ет режим работы каналов преобразования сигналов. Современные
28 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2008. № 4
