有機朗肯循環(huán)余熱利用過程建模與控制.pdf

1、本文以有機朗肯循環(huán)系統(tǒng)中蒸發(fā)器和渦旋式膨脹機為研究對象，首先借鑒前人的移動邊界建模的思想，詳細地敘述了蒸發(fā)器的建模過程，并將蒸發(fā)器的數學模型通過借鑒前人的工作，將其轉化為狀態(tài)空間的形式。重點是通過在對在額定工況下蒸發(fā)器數學模型的分析，了解到蒸發(fā)器是一個具有非最小相位、時變性以及不確定性的系統(tǒng)，根據這一特點，將基于遺忘因子的遞推最小二乘法的廣義最小方差自校正控制應用到蒸發(fā)器中。通過仿真可以看出，控制系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能都達到了令人滿意的要

2、求，同時也展示了其強抗干擾能力。該方法在ORC系統(tǒng)中蒸發(fā)器的應用取得了良好的效果，為今后關于ORC系統(tǒng)蒸發(fā)器控制的研究起到了一定的參考作用，具有一定的價值和意義。
　　 其次，在前人關于渦旋式膨脹機研究的基礎上，為了設計渦旋式膨脹機控制系統(tǒng)，通過對渦旋式膨脹機的機理進行分析，以膨脹機進氣管道及進氣腔、膨脹腔、排氣腔等組建的靜態(tài)數學關系為基礎，建立了閥門開度與膨脹機進氣管道壓力和膨脹機內部功率與轉子轉速兩組非線性微分方程，通過膨脹

3、機進氣管道壓力與膨脹機內部功率之間的聯系，最終得到了閥門開度與轉子轉速的動態(tài)模型。仿真結果表明建立的動態(tài)模型與實際的渦旋式膨脹機特性及運行規(guī)律相符。針對渦旋式膨脹機模型具有時變、不確定性等特點，借鑒生物免疫系統(tǒng)中的反饋機制，結合模糊控制的特點，提出了模糊免疫自適應PID控制算法，并將其應用于ORC系統(tǒng)的渦旋式膨脹機系統(tǒng)中，通過與傳統(tǒng)PID仿真對比可以看出，該算法超調量小、響應速度快、無靜態(tài)誤差，而且魯棒性強和抗干擾能力高;還分析了參數K