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(shù)學(xué)模型通過借鑒前人的工作，將其轉(zhuǎn)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(shù)學(xué)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(jù)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(yīng)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(yīng)用取得了良好的效果，為今后關(guān)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(guān)于渦旋式膨脹機研究的基礎(chǔ)上，為了設(shè)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(shù)學(xué)關(guān)系為基礎(chǔ)，建立了閥門開度與膨脹機進氣管道壓力和膨脹機內(nèi)部功率與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)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(nèi)部功率之間的聯(lián)系，最終得到了閥門開度與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的動態(tài)模型。仿真結(jié)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(jié)合模糊控制的特點，提出了模糊免疫自適應(yīng)PID控制算法，并將其應(yīng)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(diào)量小、響應(yīng)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(shù)K