本文關(guān)鍵詞：工業(yè)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)多粒度層次模塊化混合建模與聯(lián)合仿真研究

  更多相關(guān)文章： 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng) 模塊劃分 混合建模 多學(xué)科聯(lián)合仿真 模糊控制

【摘要】：目前對(duì)汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)(Digital Electro-Hydraulic Control System, DEH)進(jìn)行仿真普遍采用面向微分方程的方法,通過(guò)建立描述系統(tǒng)對(duì)象的數(shù)學(xué)模型來(lái)替代實(shí)際系統(tǒng)進(jìn)行仿真試驗(yàn),這種方法直觀性、擴(kuò)充性和可維護(hù)性都比較差。針對(duì)該問(wèn)題,本文提出了一種多粒度層次的模塊劃分方法與混合建模方法,采用面向過(guò)程式和面向物理對(duì)象的建模方法建立不同粒度模塊的模型,通過(guò)聯(lián)合仿真技術(shù)完成模型的集成,將模糊PID控制策略應(yīng)用到DEH系統(tǒng)中,為提高控制性能提供了參考。論文的主要工作包括以下幾個(gè)方面：1、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)多粒度層次模塊劃分分析汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)建模的結(jié)構(gòu)和功能的基礎(chǔ)上,本文提出了一種針對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的多粒度層次模塊劃分方法,通過(guò)分解模塊對(duì)象和建立數(shù)學(xué)模型,確定各粒度層模塊的輸入輸出和接口,以汽輪機(jī)DEH控制系統(tǒng)為研究對(duì)象,采用多粒度層次的模塊劃分方法對(duì)汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模塊進(jìn)行合理的劃分。2、考慮模塊耦合性的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)混合模型構(gòu)建通過(guò)分析汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)建模面向過(guò)程式和面向物理對(duì)象方法的優(yōu)缺點(diǎn),本文提出了一種將這兩種方法混合的建模理論,考慮學(xué)科子系統(tǒng)模塊的耦合性,分別用面向過(guò)程式和面向物理對(duì)象的方法構(gòu)建了汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)液壓、蒸汽、電氣控制學(xué)科子系統(tǒng)模塊的數(shù)學(xué)模型和仿真模型,并且對(duì)關(guān)鍵模塊進(jìn)行了仿真試驗(yàn),驗(yàn)證模塊的相關(guān)性能。3、基于模糊控制的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)針對(duì)汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的復(fù)雜性以及對(duì)控制品質(zhì)的要求,采用模糊PID控制策略對(duì)汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的控制器進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,改進(jìn)了原有的電氣控制子系統(tǒng)仿真模型,通過(guò)對(duì)比改進(jìn)前后系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速輸出曲線和功率輸出曲線,使系統(tǒng)的控制性能得到了優(yōu)化。4、汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真構(gòu)建汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)聯(lián)合仿真架構(gòu),完成對(duì)蒸汽、液壓、電氣控制學(xué)科子系統(tǒng)仿真模型的集成,通過(guò)設(shè)置仿真接口和初始參數(shù),實(shí)現(xiàn)了汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)的聯(lián)合仿真,對(duì)比聯(lián)合仿真的結(jié)果和實(shí)際情況,使仿真模型的準(zhǔn)確性和新建模方法的可行性得到驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng) 模塊劃分 混合建模 多學(xué)科聯(lián)合仿真 模糊控制
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK263
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 1 緒論11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀分析12-18
• 1.2.1 工業(yè)汽輪機(jī)控制系統(tǒng)發(fā)展概況12-14
• 1.2.2 數(shù)字電液控制系統(tǒng)仿真模型研究現(xiàn)狀14-15
• 1.2.3 多學(xué)科建模方法研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3 研究?jī)?nèi)容和組織框架18-20
• 1.4 本章小結(jié)20-21
• 2 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)多粒度層次模塊劃分21-34
• 2.1 引言21-22
• 2.2 基于多粒度層次的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模塊劃分準(zhǔn)則與方法22-25
• 2.2.1 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)多粒度層次模塊劃分準(zhǔn)則22-23
• 2.2.2 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)多粒度層次模塊劃分方法23-25
• 2.3 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)多粒度層次模塊劃分實(shí)例25-33
• 2.3.1 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)各粒度層模塊對(duì)象分解25-29
• 2.3.2 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)各粒度層次模塊數(shù)學(xué)模型構(gòu)建29-32
• 2.3.3 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)多粒度層次模塊劃分實(shí)現(xiàn)32-33
• 2.4 本章小結(jié)33-34
• 3 考慮模塊耦合性的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)混合模型構(gòu)建34-53
• 3.1 引言34-35
• 3.2 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)液壓—控制—蒸汽模塊耦合性分析35-36
• 3.3 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)過(guò)程與對(duì)象混合的建模方法36-43
• 3.3.1 向過(guò)程式和面向物理對(duì)象建模分析36-39
• 3.3.2 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模塊化混合建模主要步驟39-41
• 3.3.3 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模塊化混合建模特點(diǎn)41-43
• 3.4 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模塊混合建模實(shí)例43-52
• 3.4.1 基于面向物理對(duì)象方法的液壓子系統(tǒng)模塊建模43-47
• 3.4.2 基于面向過(guò)程式方法的電氣控制子系統(tǒng)模塊建模47-49
• 3.4.3 汽輪機(jī)DEH多學(xué)科子系統(tǒng)模塊混合模型的集成49-52
• 3.5 本章小結(jié)52-53
• 4 基于模糊控制的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)53-67
• 4.1 引言53
• 4.2 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)控制器優(yōu)化模型分析53-55
• 4.3 基于模糊PID的汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)控制性能優(yōu)化55-64
• 4.3.1 模糊PID控制器輸入輸出定義55-59
• 4.3.2 PID控制器模糊控制規(guī)則建立59-62
• 4.3.3 基于重心法的模糊化求解62-64
• 4.4 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)控制性能優(yōu)化對(duì)比分析64-66
• 4.4.1 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模糊PID控制器仿真模型64-65
• 4.4.2 汽輪機(jī)DEH系統(tǒng)模糊控制性能對(duì)比結(jié)果65-66
• 4.5 本章小結(jié)66-67
• 5 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真67-79
• 5.1 引言67
• 5.2 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真架構(gòu)67-69
• 5.3 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)69-74
• 5.3.1 聯(lián)合仿真模型接口的設(shè)置69-70
• 5.3.2 聯(lián)合仿真模型的集成70-72
• 5.3.3 仿真初始參數(shù)的設(shè)置72-74
• 5.4 汽輪機(jī)數(shù)字電液控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性仿真研究74-78
• 5.4.1 汽輪機(jī)啟動(dòng)過(guò)程試驗(yàn)仿真74-75
• 5.4.2 汽輪機(jī)速關(guān)閥試驗(yàn)仿真75-76
• 5.4.3 汽輪機(jī)超速保護(hù)過(guò)程試驗(yàn)仿真76-77
• 5.4.4 汽輪機(jī)功率給定值試驗(yàn)仿真77
• 5.4.5 汽輪機(jī)負(fù)荷擾動(dòng)試驗(yàn)仿真77-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 6 總結(jié)與展望79-81
• 6.1 全文總結(jié)79-80
• 6.2 工作展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-85
• 作者簡(jiǎn)歷85

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