数控技术
换热站节能控制技术的研究
钟月曦赵金平胡健
(长春工业大学电气与电子工程学院吉林长春130012)
摘要：本文首先利用自动控制理论建立系统数学模型及换热过程热量传递和能耗关系模型：采用模期控制算法结合传统PID算法构点的事级控制系统应用于换热器出口温度的控制，结累显示该算法能够显著提高控制系统的性能。
关键词：换热站数季模型事级控制模糊PID
中图分类号：TU995
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)11-0006-02
近年来随着工业的迅速发展，供暖系统已逐渐趋于大型化，这虽然方便了用户，节约了能源，但也对提高供暖用户的舒适度，及系统的经济性、安全性、可靠性也提出了更高的要求。对于控制大型有耦合系统，可先去耦合对局部进行分析建模，然后综合考虑系统模型。建立换热过程热量传递和能耗关系模型。根据该建立的模型，以满足工况为前提，以能耗最低为约束，进行能耗优化控制技术的研究，进而根据用户的要求和室外气候条件的变化，对二次侧水温进行自动控制，对供热工况实现有益调节。
1、系统模型 1.1用户模型
假设系统保温良好，炉膛内由于混合器的作用温度均勾，设回水温度为工.出水温度为工。由热力学公式：
C,-△Tr =Io, =I k·Tk·T R -C,·AT存 = R+T T
其中，T为人口温度，T为出水温度，进行Laplace变换并整理得：
(R,C,S +1)(s) = R,(s)+ T,(s) 对于用户而言，
R,C,ST"存结 =T(s)-T,(s)
(锅炉)
()
z(a)
6 州产
图1锅炉系统的控制模型
制B
门深量反绩
温立
热热
图2串级控制系统图
资制参数调书器
r(t)
eft
Baad
变频器
流量传感器
T,(6) 干扰
管道
图3模糊PID参数控制器的结构图
ylt
即得用户和银炉控制模型为：（图1) 1.2换热器模型
换热器出口温度控制的传递函数，用于分析换热器出口温度和其他变量的关系，有利于对出口温度进行调节。
该过程通道的动态特性可近似为带有纯滞的二阶惯性环节，这是由于热流体要把热量传递给冷流体，必须要先把热量传给间壁再由间壁传给冷流体，这样就形成了二阶惯性环节。热流体流量 M，、M,冷流体流量对热流体出口温度T的影响，可用传递函数描述为：
G(s)
K
(T,s +1T,s +1)
式中,K
静态放大倍数：
me (aec
图4PID控制阶联响应曲线
Tme (sx)
图5模糊PID控制阶跃响应曲线