發(fā)布時間：2021-01-19 22:39

　　建模、控制算法研究以及仿真試驗都是燃氣輪機研制過程中必不可少的環(huán)節(jié),本文針對這三者展開研究。首先,采用容積慣性法代替牛頓-拉普遜法建立三軸燃氣輪機非線性動態(tài)模型,并考慮變比熱、引氣與冷卻等環(huán)節(jié),通過與試車數(shù)據(jù)比較驗證了所建模型具有良好的仿真精度。采用容積慣性法不但提高了模型的實時性,并且動態(tài)過程更接近真實燃氣輪機運轉狀態(tài)。分析了容積慣性法建模中低轉速階段仿真時出現(xiàn)的參數(shù)振蕩現(xiàn)象產生的原因,通過增加低轉速特性數(shù)據(jù)消除了參數(shù)振蕩,并提出了一種基于指數(shù)平衡與樣條擬合的外推方法來獲得低轉速特性數(shù)據(jù)。通過低壓壓氣機特性數(shù)據(jù)外推計算與分析,證明了該外推方法具有較好的準確性。然后,針對重型燃氣輪機非線性強、慣性大和負載多變等特點,提出了一種基于深度信念網(wǎng)絡的自適應控制器。該控制器結合了深度信念網(wǎng)絡和傳統(tǒng)PID控制器,其中深度信念網(wǎng)絡作用是在線調整PID參數(shù),而傳統(tǒng)PID控制器負責控制量的計算與輸出。通過數(shù)字仿真,驗證了該控制器滿足燃氣輪機轉速控制的要求,并且具有良好的自適應性,在燃氣輪機不同工況下,能夠對其轉速進行準確控制,使得系統(tǒng)快速響應的同時無超調量。最后,針對燃氣輪機硬件在環(huán)仿真平臺的需要,設... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

三軸燃氣輪機結構圖

某型燃氣輪機建模與自適應控制研究龍格-庫塔法進行求解。其中初始化參數(shù)包括12P 、18P 、33P 、35P 、ln 、hn 、pn以及四個容積的進口流量。需要注意的是， 、 、 、 是由容積模塊參數(shù)反向求解得到的，如計算當前時刻的 ，需要根據(jù)上一時刻的12T 、A12W 、A14W ，利用式（2-26）計算得到。由 與1P 可以求得lc ，同理可以得到hc 、ht 、lt 以及pt 。有了 、 、 、 、、 、 、 ，就可以進行當前時刻的部件計算，隨時間依次推進就完成了動態(tài)實時仿真，計算流程如圖 2.6 所示。2.3.3 Simulink 仿真模型的建立雖然 Simulink 功能強大，用其建立燃氣輪機部件級模型（涉及各種熱力學和物理方程）對于習慣代碼實現(xiàn)的研究者似乎繁瑣了許多。采用 MATLAT function 模塊很好地兼顧了代碼編程和 Simulink 工具箱的使用。利用 MATLAB function 模塊編寫好各部件模塊，然后用連線連接即可得到仿真模型，由于考慮眾多引氣問題，所以連接后的模型很復雜，如圖 2.7 所示。

Simulink仿真配置

【參考文獻】：
期刊論文
[1]某重型燃氣輪機燃料控制仿真平臺的搭建與研究[J]. 郭慶,劉月,劉尚明.  熱力透平. 2016(02)
[2]某重型燃氣輪機硬件在回路仿真平臺轉速部分的搭建與仿真研究[J]. 劉月,蔣洪德,郭慶,黃玉柱.  燃氣輪機技術. 2016(01)
[3]基于DBN-PID的木材干燥窯參數(shù)檢測系統(tǒng)[J]. 夏春江,王培良.  計算機測量與控制. 2015(01)
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[8]基于Gibbs抽樣的隨機波動模型族的貝葉斯研究[J]. 張躍宏,嚴廣樂.  統(tǒng)計與決策. 2009(12)
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碩士論文
[1]基于深度信念網(wǎng)絡的變速器故障分類識別研究[D]. 單外平.華南理工大學 2015
[2]基于神經(jīng)網(wǎng)絡的航空發(fā)動機PID控制[D]. 楊華.西北工業(yè)大學 2007
[3]艦船雙軸燃氣輪機性能仿真[D]. 賈省偉.華中科技大學 2006
[4]航空發(fā)動機半物理仿真平臺中數(shù)字控制系統(tǒng)設計[D]. 張樹彥.南京航空航天大學 2005
[5]發(fā)動機數(shù)控系統(tǒng)半物理仿真中接口信號仿真器的研制[D]. 張鵬.南京航空航天大學 2005
[6]某型渦軸發(fā)動機起動建模技術研究[D]. 鄭緒生.南京航空航天大學 2005



本文編號：2987841