Ειδικά Συστήματα Ελέγχου Πλοίου 2012



Σχετικά έγγραφα
Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Ειδικά Συστήματα Ελέγχου Πλοίου Δρ. Γ. Παπαλάμπρου ΣΝΜΜ-ΕΜΠ 4/2013

Ν. Κυρτάτος, Καθηγητής ΕΜΠ, Δ/ντής ΕΝΜ, Γ. Παπαλάμπρου, Λέκτορας ΕΜΠ, Σ. Τοπάλογλου, ΥΔ ΣΝΜΜ/ΕΜΠ

Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο Συστήματα, Εφαρμογές, Αισθητήρια

Σύστημα (system) είναι ένα σύνολο φυσικών στοιχείων, πραγμάτων ατόμων, μεγεθών ή εννοιών, που σχηματίζουν μιαν ενότητα και δρα σαν μια ενότητα.

1. Ηλεκτρικοί κινητήρες- σερβοκινητήρας 2. Ελεγκτές. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης

Έλεγχος Κίνησης

Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο

Μάθημα: Ειδικά Συστήματα Ελέγχου Πλοίου( ) Κεφάλαιο: Συστήματα Ελέγχου Πλοίου

1) Τι είναι ένα Σύστημα Αυτομάτου Ελέγχου 2) Παραδείγματα εφαρμογών Συστημάτων Ελέγχου 3) Τι είναι ανατροφοδότηση (Feedback) και ποιες είναι οι

Department of Mechanical and Manufacturing Engineering ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ, ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ & ΑΕΡΟΝΑΥΠΗΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΩΝ ΜΕ ΤΗ

ΤΕΙ ΑΝΑΤΟΛΙΚΗΣ ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ & ΘΡΑΚΗΣ

12. Δυναμομέτρηση Εμβολοφόρου Βενζινοκινητήρα με τη χρήση Υδραυλικής Πέδης Νερού

Πίνακας Προτεινόμενων Πτυχιακών Εργασιών

Πίνακας Προτεινόμενων Πτυχιακών Εργασιών

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2014

ΕΛΕΓΧΟΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8 ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΟΠΤΙΚΟΥ ΕΛΕΓΧΟΥ ΚΑΙ ΣΥΛΛΟΓΗΣ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΩΝ (S C A D A)

Σχεδιασμός Συστημάτων Ελέγχου


1. Από ποια μέρη αποτελείται η περιστροφική αντλία πετρελαίου ; Πώς διανέμεται το καύσιμο στους διάφορους κυλίνδρους ;

3 Διακριτοποίηση Συστημάτων Συνεχούς Χρόνου... 65

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΛΥΣΕΙΣ ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΟΥ ΟΚΙΜΙΟΥ

Μηχανοτρονική Μάθημα 2 ο ενεργοποιητές - συστήματα κίνησης

Πίνακας Προτεινόμενων Πτυχιακών Εργασιών

ΑΚΑ ΗΜΙΑ ΕΜΠΟΡΙΚΟΥ ΝΑΥΤΙΚΟΥ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ

Εισαγωγή. Εποπτικός Έλεγχος Βιοµηχανικών ιεργασιών. Στόχος συστήµατος διαχείρισης ελέγχου

e-book Πρόωση Πλοίου

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΕΦΑΡΜΟΓΗ 1 ΤO ΡΟΜΠΟΤ INTELLITEK ER-2u

Volvo fh με i-save ΠΟΤΈ Η ΕΞΟΙΚΟΝΌΜΗΣΗ ΚΑΥΣΊΜΟΥ ΔΕΝ ΉΤΑΝ ΤΌΣΟ ΑΠΛΉ

Ψηφιακά ολοκληρωμένα κυκλώματα

Προγραμματισμός Ηλεκτρονικών Υπολογιστών 2 - Εργαστήριο

Εργαστήριο Συστημάτων Αυτομάτου Ελέγχου Άσκηση 1 Το Σερβοσύστημα MS150 1

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2008

Συστήματα VLSI. Εισαγωγή. Γιώργος Δημητρακόπουλος. Δημοκρίτειο Πανεπιστήμιο Θράκης. Άνοιξη 2014

1η Οµάδα Ασκήσεων (2) Από τις σχέσεις (1) και (2) προκύπτει:

Εργαστήριο Σ.Α.Ε. Ι. Το Σερβοσύστημα MS150. Υφαντής Α. Καρέλης Δ. Θεοχαράτος Χρ. Τσαγκάρης Β. Σουλιώτης Γ. Γιαννακόπουλος Κ. Ράπτης Π.

ΕΝΟΤΗΤΑ 10: ΟΔΗΓΗΣΗ ΚΙΝΗΤΗΡΩΝ

Εγκαταστάσεις 06 November 2013 Εγκαταστάσεις Πρόωσης Νικόλαος Π. Κυρτάτος Page 1. Πρόωσης K-3A Νικόλαος Π.

Α.Ε.Ν ΜΑΚΕΔΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2017 Μ.Ε.Κ Δ ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΟΝΟΜΑ...ΕΠΙΘΕΤΟ.Α.Γ.Μ.. ΒΑΘΜΟΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

ΔΥΝΑΜΙΚΗ & ΕΛΕΓΧΟΣ - ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΚΑΙ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΤΗΣΗΣ 8Α: ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΠΑΥΞΗΣΗΣ ΤΗΣ ΕΥΣΤΑΘΕΙΑΣ

Ζητούνται: β 2 ) Η μέση πίεση του κινητήρα στο σημείο αυτό ως ποσοστό της μέγιστης μέσης πίεσης του κινητήρα;

y 1 Output Input y 2 Σχήµα 1.1 Βασική δοµή ενός συστήµατος ελέγχου κλειστού βρόγχου

ΠΑΡΟΥΣΙΑΣΗ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΩΝ Α.Ε.Ι.

Συλλογή μεταφορά και έλεγχος Δεδομένων. 1.4 Απλά και σύνθετα συστήματα αυτοματισμού.

ΣΕΡΒΟΜΗΧΑΝΙΣΜΟΙ RC. Καταπόδης Στέφανος

Σύστημα. Θόρυβος. Σχήμα 1.1 Παράσταση ενός ανοιχτού συστήματος

Προσομοίωση, Έλεγχος και Βελτιστοποίηση Ενεργειακών Συστημάτων

Λύσεις θεμάτων Εξεταστικής Περιόδου Σεπτεμβρίου 2014

AΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ T.T. ΣΧΟΛΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΙΚΩΝ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΛΕΓΚΤΩΝ

Ψηφιακά Αντικείμενα Μάθημα 1 Δραστηριότητα 2. Προγραμματισμός Φυσικών Συστημάτων. Συστήματα Πραγματικών Εφαρμογών. Νέα Ψηφιακά Αντικείμενα

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2012

ΤΟ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΝΑΥΤΙΚΗΣ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΤΟΥ ΕΜΠ Νικόλαος Π. Κυρτάτος Καθηγητής ΕΜΠ, ιευθυντής ΕΝΜ

Ανεξάρτητααπό τον τύπο του ρυθµιστή πρέπει να διαθέτει δυο κύρια χαρακτηριστικά: Ακρίβεια λειτουργίας Ευστάθεια

Kιτ μετατροπής CNC για φρέζες. Κιτ μετατροπής CNC για τόρνους

Ο ελεγκτής PID χοντρικά...

1. Σέρβο (R/C Servo) 2. Βηματικοί κινητήρες 3. Χαρακτηριστικά κινητήρων. ΜΠΔ, 9 Ο Εξάμηνο Σάββας Πιπερίδης

MATLAB. Εισαγωγή στο SIMULINK. Μονάδα Αυτόματης Ρύθμισης και Πληροφορικής

10 o Εργαστήριο Σ.Α.Ε

Πίνακας Προτεινόμενων Πτυχιακών Εργασιών

ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΗ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ

ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙ ΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙ ΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2010

Έλεγχος στροφών κινητήρα DC με ελεγκτή PI, και αντιστάθμιση διαταραχής.

ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

ΕΛΕΓΧΟΣ ΙΑΧΩΡΙΣΤΙΚΩΝ ΟΡΙΩΝ SPLIT RANGE CONTROL

Ιατρικά Ηλεκτρονικά. Χρήσιμοι Σύνδεσμοι. ΙΑΤΡΙΚΑ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΑ - ΔΙΑΛΕΞΗ 2η. Σημειώσεις μαθήματος: E mail:

ΝΕΟΙ ΚΙΝΗΤΗΡΕΣ DRIVE-E

M m l B r mglsin mlcos x ml 2 1) Να εισαχθεί το µοντέλο στο simulink ορίζοντας από πριν στο MATLAB τις µεταβλητές Μ,m,br

ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΕΓΧΟΥ ΨΥΚΤΙΚΗΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ SEA WATER SYSTEM MAN B&W 5L90MC ΕΛΕΓΧΟΣΜΗΧΑΝΗΣ FUEL OIL SUPPLY SYSTEM ΦΙΛΤΡΟ OIL MIST SEPARATOR

ΑΥΤΟΜΑΤΟ ΦΩΤΟΒΟΛΤΑΪΚΟ ΠΑΝΕΛ

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

Διαχείριση Ενέργειας (BEMS)

Ηλεκτρικά ελεγχόμενη πνευματική (:με αέρα) ανάρτηση. Στη φωτό δεξιά φαίνεται ο κινητήρας που τροφοδοτεί με αέρα τις αναρτήσεις.

Εγκαταστάσεις 11/10/2016 Εγκαταστάσεις Πρόωσης Νικόλαος Π. Κυρτάτος Page 1. Πρόωσης K-3Α Νικόλαος Π. Κυρτάτος

ΣΥΓΧΡΟΝΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ. ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΗΣ: Ανδρέας Ιωάννου

ΒΑΣΙΚΗ ΔΟΜΗ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ

ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ. Ηλ. Αιθ. 003, 004 Ηλεκτρονική ΙΙΙ Ηλ. αιθ. 003, 004

Συστήματα Αυτόματου Ελέγχου

ΠΛΗΡΗΣΑΥΤΟΜΑΤΟΠΟΙΗΣΗ ΣΤΗ ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ. Η εργασία του µελλοντικού µηχανικού

HMY 220: Σήματα και Συστήματα Ι

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

Educational Laboratory of Multi Instruments (ELMI) for LabVIEW TM and MultiSIM TM

ΕΛΕΓΧΟΣ ΒΙΟΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΚΕΦΑΛΑΙΟ 6 ΚΑΤΑΝΕΜΗΜΕΝΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΕΛΕΓΧΟΥ - DCS (DISTRIBUTED CONTROL SYSTEMS)

Συστήματα Αυτομάτου Ελέγχου 1

Μεγάλα τάσια τροχών Ρεζέρβα κανονικού τύπου Δύο πλαϊνές συρόμενες πόρτες PRO

ΔΙΑΓΝΩΣΤΙΚΕΣ ΜΕΘΟΔΟΙ ΚΑΙ ΕΦΑΡΜΟΓΗ ΤΟΥΣ ΓΙΑ ΑΠΟΔΟΤΙΚΗ ΔΙΑΧΕΙΡΙΣΗ ΑΕΡΙΟΣΤΡΟΒΙΛΩΝ

Βιομηχανικοί Ελεγκτές

TMHMA . 0,35. a) . b) . c) . d) a b. e) a c. : a) . b) . c) . d) . e) b ai d. a) . b) . c) . d) . e) a d. f) b d. a) . b) .

CONTROLLER KB SERIES

Κατηγορία μαθήματος ΥΠΟΧΡΕΩΤΙΚΑ 1 NAOΜE1101 ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ Ι ΜΓΥ NAOΜE1102 ΦΥΣΙΚΗ Ι ΜΓΥ

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ Diesel Dual-Fuel system ΜΑΧΑΙΡΟΠΟΥΛΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ POLARGAS LTD ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΣ ΜΗΧΑΝΙΚΟΣ

kW (0.5 15HP) ΤΕΧΝΙΚΟ ΕΓΧΕΙΡΙΔΙΟ ΟΔΗΓΙΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ

Εισαγωγή στη Ρομποτική (για αρχάριους) Δημήτρης Πιπερίδης Διαδραστική Έκθεση Επιστήμης & Τεχνολογίας Ίδρυμα Ευγενίδου

ΠΕΡΙΓΡΑΜΜΑ ΜΑΘΗΜΑΤΟΣ

Πρωτότυπη εγκατάσταση οργανικού κύκλου Rankine για παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας από κύκλωμα ψύξης ναυτικής μηχανής diesel

Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών & Μηχανικών Υπολογιστών ιαχείριση Ενέργειας και Περιβαλλοντική Πολιτική

ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ ΑΝΩΤΕΡΗΣ ΚΑΙ ΑΝΩΤΑΤΗΣ ΕΚΠΑΙΔΕΥΣΗΣ ΥΠΗΡΕΣΙΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΠΑΓΚΥΠΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ 2015

Transcript:

Ειδικά Συστήματα Ελέγχου Πλοίου 2012 Εισαγωγή Σχολή Ναυπηγών Μηχανολόγων Μηχανικών-ΕΜΠ Δρ. Γ. Παπαλάμπρου 20 Μαρτίου 2012

Πλαίσιο Μαθήματος Σκοπός του μαθήματος είναι να περιγράψει τα σύγχρονα συστήματα ελέγχου λειτουργίας των πλοίων Βαθμολογία: 5 Θέματα για το σπίτι 1 Εργαστηριακή άσκηση Δεν υπάρχει γραπτή εξέταση στο τέλος Iστοσελίδα μαθήματος http://www.lme.ntua.gr/les_eidika_systimata.html

Πλαίσιο Μαθήματος Iστοσελίδα μαθήματος http://www.lme.ntua.gr/les_eidika_systimata.html Υπό διαμόρφωση

Πλαίσιο Μαθήματος Πρόγραμμα μαθήματος http://www.lme.ntua.gr/les_eidika_systimata.html

Πλαίσιο Μαθήματος Iστοσελίδα μαθήματος Εισαγωγή στον Αυτόματο Έλεγχο» http://www.lme.ntua.gr/les_control.html Σημειώσεις στον Αυτόματο Έλεγχο

Εργαστηριακή Διάταξη Ελέγχου Control of Air Heater (MATLAB/Simulink)

Περιεχόμενα Παρουσίασης Ιστορική Αναδρομή Συστήματα ελέγχου πλοίου-αυτοματισμός Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Ιστορική Αναδρομή Σχεδιασμός συστημάτων ελέγχου πορείας, σταθεροποίησης: αντικείμενο έρευνας από τις αρχές του 70 Βελτίωση της απόδοσης των συστημάτων αυτών: οφείλεται στην πρόοδο της τεχνολογίας υλοποίησης των συστημάτων ελέγχου παρά στην αντίληψητου φυσικού προβλήματος

Ιστορική Αναδρομή Τρία ήταν τα βασικά στοιχεία που συνετέλεσαν στην εφαρμογή των συστημάτων ελέγχου πλοίων: Η εξέλιξη των γυροσκοπίων Η χρήση σύγχρονων θεωριών αυτομάτου ελέγχου Η εμφάνιση του ψηφιακού υπολογιστή

Ιστορική Αναδρομή Το πρώτο γυροσκόπιο με ηλεκτρική οδήγηση παρουσιάστηκε το 1890 από τον G. Hopkins Κίνητρο για την εξέλιξη: η ανάγκη για αξιόπιστη πλοήγηση μεταλλικών σκαφών επιφανείας και υποβρυχίων Την ίδια περίοδο, ο H. Anschultz (Γερμανία) και ο E. Sperry (ΗΠΑ), εργάζονταν επάνω στις πρακτικές εφαρμογές του γυροσκοπίου 1908: κατάθεση πατεντών σχετικές με τα γυροσκόπια

Ιστορική Αναδρομή Γυροσκόπια Anschütz Γυροσκοπική πυξίδα

Ιστορική Αναδρομή Γυροσκόπια Λειτουργία γυροσκοπίου The rotor will maintain its spin axis direction regardless of the orientation of the outer frame

Ιστορική Αναδρομή To 1911 o Sperry κατασκεύασε τον πρώτο μηχανισμό αυτόματης οδήγησης πλοίων Η συσκευή ονομάστηκε Metal Mike και παρουσίαζε την συμπεριφορά ενός έμπειρου χειριστή στον τιμόνι ενός πλοίου Λάμβανε υπόψη τις διάφορες καταστάσεις της θάλασσας χρησιμοποιώντας έλεγχο κλειστού βρόχου και αυτόματες ρυθμίσεις παραμέτρων του ελεγκτή Το 1922 o N. Minorsky παρουσίασε σύστημα ελέγχου θέσης, τύπου PID

Ιστορική Αναδρομή Συστήματα σταθεροποίησης με σταθερά πτερύγια (bilge keels) παρουσιάστηκαν το 1860 από τον W. Froude (Βρεταννία) Το 1874 τοποθετήθηκαν από τον ίδιο δεξαμενές νερού στο επάνω μέρος ενός πλοίου, με ασήμαντο όμως αποτέλεσμα Το 1911 ο Frahm παρουσίασε την εξέλιξη της δεξαμενής σχήματος U Παρόμοια συστήματα με δεξαμενές anti-roll χρήσιμοποιούνται μέχρι σήμερα

Ιστορική Αναδρομή Συστήματα σταθεροποίησης με σταθερά πτερύγια (bilge keels)

Ιστορική Αναδρομή Δεξαμενές νερού (σχήματος U) στο επάνω μέρος ενός πλοίου The Anti-Rolling System type MOCON Control system combines continuously measurement of dynamic tank Level and ships roll movement allows a proportional water flow control. The measurement results are basis for adaptation of tank water oscillation period by tank damping modulation. The dynamic control system ensures a harmonic tank water oscillation and lead so also to a more harmonic roll motion of the vessel.

Θεωρία Συστημάτων Ελέγχου Ανασκόπηση Συστημάτων Ελέγχου Μοντέλα μειωμένης πολυπλοκότητας για συστήματα ελέγχου Ελεγκτές PID, Βέλτιστος έλεγχος (Linear Quadratic Regulator-LQR) Προσαρμοζόμενος έλεγχος (Adaptive control) Κύρια χαρακτηριστικά των παραπάνω ελεγκτών PID: Proportional-Integral-Derivative

Θεωρία Συστημάτων Ελέγχου Ανασκόπηση Συστημάτων Ελέγχου Πηγή: Norwegian University of Science and Technology (NTNU) www.ntnu.no

Θεωρία Συστημάτων Ελέγχου Optimal Control Optimal set-point regulation Optimal trajectory tracking Πηγή: Norwegian University of Science and Technology (NTNU) www.ntnu.no

Θεωρία Συστημάτων Ελέγχου Εφαρμογές Συστημάτων Ελέγχου στην Ναυπηγική Πηγή: Norwegian University of Science and Technology (NTNU) www.ntnu.no

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή-Ιστορική Αναδρομή Συστήματα ελέγχου πλοίου-αυτοματισμός Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Αυτοματισμός

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή-Ιστορική Αναδρομή Συστήματα ελέγχου πλοίου Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Συστήματα Ελέγχου Πλοίου Συστήματα ελέγχου πλοίου: Αυτόματοι πιλότοι Πηγή: Norwegian University of Science and Technology (NTNU) www.ntnu.no

Συστήματα Ελέγχου Πλοίου Συστήματα ελέγχου πλοίου: Σταθεροποίηση με πτερύγια

Συστήματα Ελέγχου Πλοίου Συστήματα ελέγχου πλοίου: Αυτόματος πιλότος

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή Συστήματα ελέγχου πλοίου Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Αντικείμενο Παρουσίασης Η εξέλιξη των συστημάτων ελέγχου σε μηχανές Diesel - Βασικές αρχές συστημάτων ελέγχου - Εφαρμογές - Απαιτήσεις σχεδιασμού: υψηλές επιδόσεις χαμηλή κατανάλωση μείωση ρύπων

Πλαίσιο Μαθήματος Παρουσιάζει προηγμένες τεχνικές ελέγχου με μελλοντική εφαρμογή σε εγκαταστάσεις πρόωσης Προηγμένες τεχνικές: απαραίτητες λόγω αυξανομένων απαιτήσεων από την επιβολή χαμηλοτέρων ορίων ρύπων Λειτουργούν ήδη πιλοτικά ή εργαστηριακά αλλά είναι δαπανηρές και πολύπλοκες για να τεθούν σε παραγωγή

Επιλογή Θεματολογίας Δυνατότητες εγκαταστάσεων πρόωσης πλοίων: κινητήρες Diesel, αεριοστρόβιλοι, προωθητήρες, ηλεκτρικοί κινητήρες Επιλογή για το μάθημα: - τεχνολογίες ελέγχου ναυτικών κινητήρων Diesel - Εφαρμογές: έλεγχος στροφών/ροπής (τυπική περίπτωση) έλεγχος λόγου αέρα καυσίμου, με έμφαση στη μείωση ρύπων, air injection έλεγχος πιέσης στην εξαγωγή, μεταβλητή γεωμετρία στροβίλου (VGT)

Θεωρία Συστημάτων Ελέγχου Σύστημα ελέγχου: σύνολο λειτουργιών που επιτυγχάνουν την επιθυμητή απόκριση σε μια διεργασία Τα συστήματα ελέγχου κλειστού βρόχου ανατροφοδοτούν την έξοδο και τη συγκρίνουν με την τιμή αναφοράς Επιθυμητή τιμή Σ - Ελεγκτής Εντολή Σύστημα Σήμα εξόδου Τυπικές εφαρμογές σε εγκαταστάσεις πρόωσης: έλεγχος στροφών κινητήρα έλεγχος άλλων παραμέτρων κινητήρα (πίεσης, παροχής, ρύπων) έλεγχος βήματος έλικας

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Ναυτικός κινητήρας Συμπιεστής Εισαγωγή Στρόβιλος Μεταβλητή γεωμετρία Εξαγωγή Ne: Ταχύτητα περιστροφής κινητήρα Ntc: Ταχύτητα περιστροφής υπερπληρωτή Xfuel: Εντολή καυσίμου Xvgt: Εντολή κλίσης πτερυγίων Αντικείμενο συστήματος ελέγχου: έλεγχος στροφών κινητήρα έλεγχος παραμέτρων κινητήρα: πίεση εξαγωγής, λόγος αέρα καυσίμου (φ)

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Αναλογικός-Ολοκληρωτικός (PI) έλεγχος u*: επιθυμητή ταχύτητα πλοίου Set-Point Map Plan t u* Ne* Xfuel Ne Σ PI φ Τυπική περίπτωση Governor Ρύθμιση για γρήγορη αποκριση ταχύτητας Χάρτης επιθυμητών τιμών Προκύπτει απο βελτιστοποίηση παραμέτρων στην μόνιμη κατάσταση λειτουργίας [Stefanopoulou, A., Smith, R.], Control Engineering Practice 8, 2000

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Αναλογικός-Ολοκληρωτικός (PI) έλεγχος με περιοριστή (limiter) u*: επιθυμητή ταχύτητα πλοίου Set-Point Map u* Ne* Xfuel Ne Σ PI Plant φ Χάρτης επιθυμητών τιμών Προκύπτει απο βελτιστοποίηση παραμέτρων στην μόνιμη κατάσταση λειτουργίας Fuel Limiter Χρήση περιοριστή, όταν ο φ βρίσκεται κάτω από όριο εμφάνισης καπνού Προυποθέτει μέτρηση του φ

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Βέλτιστος Έλεγχος πολλών εισόδων/εξόδων u*: επιθυμητή ταχύτητα πλοίου Set-Point Map u* Ne* Xfuel Ne MIMO φ* Xvgt Plant φ Βέλτιστος ελεγκτής (LQ) Επιτρέπει τον έλεγχο Ν, φ Προυποθέτει μέτρηση του φ

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Αποτελέσματα: αξιολόγηση συστημάτων ελέγχου Απόκριση εξόδων Εντολές ελέγχου [Stefanopoulou, A., Smith, R.], Control Engineering Practice 8, 2000 ΡΙ: Δίνει την ταχύτερη απόκριση ταχύτητας, με γρήγορη μεταβολή εντολής ελέγχου Εκτός ορίου το φ (εμφάνιση καπνού) ΡΙ & περιοριστής: Πετυχαίνει την τήρηση του ορίου του φ Αργή απόκριση ταχύτητας ΜΙΜΟ: Δίνει ικανοποιητική απόκριση ταχύτητας, με γρήγορη μεταβολή εντολής ελέγχου Πετυχαίνει την τήρηση του ορίου του φ

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Προσαρμοζόμενος Έλεγχος (Adaptive/Self-tuning Control) Χαρακτηριστικά: Λαμβάνονται υπόψη οι Synthesis Estimator αλλαγές στις παραμέτρους του μοντέλου (συστήματος) Προσαρμόζεται κατάλληλα ο ελεγκτής u y Σ - Controller System Χαρακτηριστικά εφαρμογής ελέγχου: Είσοδος ελέγχου: παροχή Estimator: υπολογισμός παραμέτρων μοντέλου Synthesis: υπολογισμός παραμέτρων ελεγκτή u: εντολή ελεγκτή, y: έξοδος συστήματος καυσίμου Ελεγχόμενη μεταβλητή: ταχύτητα κινητήρα

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Προσαρμοστικός Έλεγχος (Self-tuning Control) Αποτελέσματα Απόκριση εξόδων Εντολές ελέγχου Αναγνώριση παραμέτρων μοντέλου Βηματική μεταβολή στην ταχύτητα Ικανοποιητική απόκριση Αποφυγή κορεσμού στην εντολή ελέγχου Στην πρώτη περίοδο (tuning transient), γίνεται η πρώτη εκτίμηση παραμέτρων Στη δεύτερη περίοδο, γίνεται επανεκτίμηση των παραμέτρων

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής Σύστημα ελέγχου με μοντέλο πρόβλεψης (MPC) Μετρήσεις και εντολές κινητήρα MAN 5L Σύστημα ελέγχου Χαρακτηριστικά συστήματος ελέγχου: Είσοδος ελέγχου: εξωτερική παροχή αέρα Ελεγχόμενες μεταβλητές: αδιαφάνεια καπνού, πίεση στη εισαγωγή του κινητήρα Στόχος: μείωση αδιαφάνειας καπνού

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής: Governors Governor Μηχανικό σύστημα ελέγχου στροφών Η ρύθμιση γίνεται με τον φυγοκεντρικό μηχανισμό

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής: Governors Governor Σύστημα ελέγχου καυσίμου σε κανονική ταχύτητα και σε υπερτάχυνση

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής: Governors Governor UG-8 Μηχανικό-υδραυλικό σύστημα ελέγχου στροφών Οι ρυθμίσεις γίνονται μέσω περιστρεφ. διακοπτών Governor UG Μηχανικό-ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου στροφών Οι ρυθμίσεις γίνονται μέσω συστήματος ψηφιακού ελεγκτή/ηυ Επενεργητής (Actuator) ProAct Σερβοκινητήρας συστήματος ελέγχου στροφών Οι ρυθμίσεις γίνονται μέσω συστήματος ψηφιακού ελεγκτή/ηυ Περιέχει ελεγκτή θέσης περιστροφής

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής: Common Rail

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής: Common Rail Χρησιμοποιεί ηλεκτρονικά ελεγχόμενο σύστημα καυσίμου (common-rail) Αντικαθιστά μηχανικό σύστημα εκκεντροφόρου-συστήματος οδήγησηςαντλίας ψεκασμού καυσίμου και μηχανικού σύστηματος ελέγχου Το ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχει: - την ποσότητα καυσίμου - το χρονισμό

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής - Έλικας Έλικα μεταβλητού βήματος (CPP) Τα πτερύγια της έλικας μπορούν να περιστραφούν, μεταβάλοντας το βήμα Κοίλος άξονας, περιλάμβάνει το υδραυλικό σύστημα κίνησης των πτερυγίων Αλλάζοντας το βήμα, αλλάζει η ώση της έλικας Πλεονέκτημα: μεταβάλεται η ταχύτητα του πλοίου, ενώ η ταχύτητα μηχανής μένει σταθερή Μειονέκτημα: πολυπλοκότητα μηχανικών μερών και ελεγκτή

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής - Έλικας Έλικα μεταβλητού βήματος (CPP) Υδραυλικό κύκλωμα Ελεγκτής [Bakker, J., Grimmelius, H., Wesselink, A.], ICMES 2006

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής - Έλικας Σύστημα ελέγχου μηχανής-έλικας μεταβλητού βήματος (combinator) [Bakker, J., Grimmelius, H., Wesselink, A.], ICMES 2006

Συστήματα Ελέγχου Μηχανής - Έλικας Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας μεταβλητού βήματος Ελεγκτής Ελεγκτής (α) Χωρίς έλεγχο (β) Ελεγκτής καυσίμου (γ) Πολυμεταβλητός ελεγκτής [Bakker, J., Grimmelius, H., Wesselink, A.], ICMES 2006

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Παρακολούθηση Λειτουργίας (Monitoring) Αρχιτεκτονική συστήματος ελέγχου και παρακολούθησης ναυτικού κινητήρα Wartsila 32 Παράσταση οθόνης Η/Υ μηχανής MAN τοπικός σταθμός ελέγχου κύρια μονάδα ελέγχου κατανεμημένες μονάδες ελέγχου

Παρακολούθηση Λειτουργίας (Monitoring) Παράσταση οθόνης Η/Υ μηχανής MAN Στα πλαίσια του μαθήματος παρουσιάζεται εφαρμογή παρακολούθησης λειτουργίας κινητήρα σε πλατφόρμα National Instruments/LabView, σε ΗΥ

Παρακολούθηση Λειτουργίας (Monitoring) Σχεδιάγραμμα οργάνων μηχανής Wartsila 32 Αισθητήρια και μεταδότες

Παρακολούθηση Λειτουργίας (Alarms) Αισθητήρια συστήματος παρακολούθησης

Περιεχόμενα Παρουσίασης Εισαγωγή Συστήματα ελέγχου μηχανής Συστήματα ελέγχου μηχανής-έλικας Συστήματα παρακολούθησης λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink

Προσομοίωση Λειτουργίας Προσομοίωση λειτουργίας εγκατ. πρόωσης/συστήματος ελέγχου στο MATLAB/Simulink Πηγή: Norwegian University of Science and Technology (NTNU) www.ntnu.no

Ενδεικτική Βιβλιογραφία Δημοσιεύσεις σε περιοδικά και συνέδρια: Stefanopoulou, A., Smith, R., Maneuverability and smoke emission constraints in marine diesel propulsion, Control Engineering Practice 8, 2000 Woud, H. K., Stapersma, D., Propulsion and Electric Power Generation Systems, IMAREST, 2003 Bakker, J., Grimmelius, H., Wesselink, A., The use of non linear models in the analysis of CPP actuator, ICMES 2006 Βιβλία: Wellstead, P., Zanker, P., Application of self-tuning to engine control, Billings, R., Harris, R., (eds), Selft Tuning and Adaptive Control, Peter Peregrinus, 1989 Εγχειρίδια ναυτικών μηχανών (Project Guides): Wartsila 32 Project Guide, Wartsila, 1/2004 MAN K98MC-C Project Guide, MAN B&W, 4th edition, 12/2005

Υπολογιστική Πλατφόρμα Ανασκόπηση MATLAB/Simulink Διαθέσιμο φυλλάδιο στην ιστοσελίδα με πίνακες εντολών, παραδείγματα γραφικών και παραδείγματα Simulink