СИСТЕМА КЕРУВАННЯ ПРОЦЕСОМ УПОРСКУВАННЯ ЦИЛІНДРОВОГО МАСТИЛА СУДНОВИХ ДВИГУНІВ ІЗ НЕЧІТКИМ РЕГУЛЯТОРОМ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.32782/mathematical-modelling/2024-7-1-1

Ключові слова:

нечіткий регулятор, імітаційна модель, оптимальне керування, система лубрикаторного змащення, судновий головний двигун

Анотація

Статтю присвячено дослідженню підходів до побудови високоефективних та високонадійних систем керування процесом упорскування циліндрового мастила суднових двигунів у різних режимах функціонування. Метою дослідження є аналіз потенційних можливостей упровадження нечітких алгоритмів керування для побудови регулятора системи змащення, що забезпечував би ефективне керування процесом в умовах дії зовнішніх збурюючих факторів. Об’єктом досліджень є системи нечіткого керування процесами імпульсного лубрикаторного змащення суднових головних двигунів. Предметом досліджень є регулятор системи керування процесами імпульсного лубрикаторного змащення суднових головних двигунів на базі нечіткого виводу. Для досягнення поставленої мети в роботі проаналізовано структуру системи імпульсного лубрикаторного змащення, визначено збурюючі фактори, зокрема вплив параметрів палива на процес змащення, та їхній вплив на функціонування системи. Виходячи з вимог до якості процесу змащення, що передбачає підвищення ресурсу головного двигуна, забезпечення безпечної експлуатації, підвищення надійності та забезпечення живучості у разі виникнення аварійних ситуацій, мінімізацію витрат праці на обслуговування за рахунок точного дозування циліндрового мастила, сформульовано задачу оптимального керування. Ураховуючи нестаціонарний характер параметрів моделі об’єкта керування, обґрунтовано доцільність застосування нечітких алгоритмів для визначення параметрів налаштування регулятора. Розроблено структуру нечіткого регулятора, визначено вхідні та вихідні параметри, а також побудовано відповідні функції належності. Виходячи з аналізу процесу функціонування системи змащення та враховуючи критерій оптимальності, сформовано базу правил для визначення пропорційних та інтегральних складників регулятора, на основі чого побудовано математичну модель нечіткого регулятора, яка описує його роботу в умовах різних режимів функціонування. Дослідження, проведені з використанням імітаційної моделі, показали ефективність та доцільність застосування нечітких алгоритмів у регуляторах системи змащення.

Посилання

Tadros M., Ventura M., Guedes Soares C. Optimization of the Performance of Marine Diesel Engines to Minimize the Formation of SOx Emissions. Journal of Marine Science and Application. 2020. Т. 19. № 3. Р. 473–484. URL: https://doi.org/10.1007/s11804-020-00156-0 (дата звернення: 10.05.2024).

Woodyard D. Introduction: A Century of Diesel Progress. Pounder’s Marine Diesel Engines and Gas Turbines. 2009. С. ix–xxvii. URL: https://doi.org/10.1016/b978-0-7506-8984-7.00034-5 (дата звернення: 10.05.2024).

Perseas pappas. Alpha lubricator system 707X-40C alpha lubricator system operation manual MC engines. Academia.edu – Share research. URL: https://www.academia.edu/29710496/Alpha_Lubricator_System_707X_40C_Alpha_Lubricator_System_Operation_Manual_MC_Engines (дата звернення: 10.05.2024).

RTA and RT-flex low-speed engines. Wartsila.com. URL: https://www.wartsila.com/products/marine-oil-gas/engines-generating-sets/rta-and-rt-flex-low-speed-engines (дата звернення: 10.05.2024).

Богач В.М., Довиденко Ю.М., Слободянюк І.М. Особливості лубрикаторних систем дизельних двигунів MAN-B&W. Суднові енергетичні установки. 2020. Вип. 40. С. 144–151.

Сіманенков А.Л., Бігун С.В., Лебеденко Ю.О. Підходи до побудови систем керування процесами упорскування циліндрового мастила суднових двигунів. Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування : матеріали 14-ї Міжнародної науково-практичної конференції, м. Одеса, 16–18 березня 2023 р. Одеса, 2023. С. 369–371.

Sun Z., Shen Z., Li X. Experimental study on influence factors of atomization performance of air-blast lubricator. Journal of Central South University (Science and Technology). March 2018. 49(3). Р. 600–605. DOI: 10.11817/j.issn.1672-7207.2018.03.012.

Надежкин А.В., Даничкин В.Н., Безвербный А.В. Подходы и критерии для обеспечения безопасной и эффективной эксплуатации судовых крейцкопфных дизелей по параметрам отработанного цилиндрового масла. Судостроение. 2011. № 2. С. 30–33.

Бігун С.В., Сіманенков А.Л., Лебеденко Ю.О. Задача оптимального керування процесом упорскування циліндрового мастила суднових двигунів. Сучасні енергетичні установки на транспорті, технології та обладнання для їх обслуговування : матеріали 15-ї Міжнародної науково-практичної конференції, м. Одеса, 16-18 березня 2023 р. Одеса, 2023. С. 93–94.

Wang H.O., Tanaka K. Fuzzy Control Systems Design and Analysis: A Linear Matrix Inequality Approach. Wiley & Sons, Incorporated, John, 2004. 320 p.

Altrock C.V. Fuzzy logic and neuroFuzzy applications in business and finance. Upper Saddle River, N.J : Prentice Hall PTR, 1997. 375 p.

Лебеденко Ю.О., Колебанов О.К., Даник В.В. Адаптивна система керування комбінованим пропульсивним комплексом із нечітким регулятором. Вісник Херсонського національного технічного університету. 2021. №. 2(77). С. 30–37. DOI: 10.35546/kntu2078-4481.2021.2.3.

Кирик В.В. Математичний апарат штучного інтелекту в електроенергетичних системах : підручник. Київ : Політехніка, 2019. 224 с.

Томашевський В.М. Моделювання систем : підручник. Київ : BHV, 2005. 352 с.

Бігун С.В., Сіманенков А.Л., Лебеденко Ю.О. Імітаційна модель системи керування процесом упорскування циліндрового мастила суднових двигунів. Прикладні питання математичного моделювання. 2023. Т. 5. № 2. С. 9–18. URL: https://doi.org/10.32782/mathematicalmodelling/2022-5-2-1.

##submission.downloads##

Опубліковано

2024-08-02