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基于内模原理的超临界机组再热汽温控制系统研究
基于内模原理的超临界机组再热汽温控制系统研究
摘要：随着能源需求的不断增加，超临界机组再热汽温控制成为研究的热点。本文针对超临界机组再热汽温控制问题，基于内模原理，提出了一种有效的控制系统方案。通过建立超临界机组再热汽温控制系统的数学模型，设计了内模控制器，并进行了仿真模拟。仿真结果表明，该控制系统具有较好的控制效果，能够实现对超临界机组再热汽温的精确控制。
关键词：超临界机组；再热汽温控制；内模原理
1.引言
超临界机组是一种高效、低排放的热能转换装置，广泛应用于电力、工业和航空航天等领域。在超临界机组中，再热汽温控制是一个重要的问题，对于提高机组的效率和稳定性具有重要意义。因此，研究超临界机组再热汽温控制系统具有重要的理论和实际意义。
2.超临界机组再热汽温控制系统建模
2.1超临界机组再热汽温的数学模型
超临界机组再热汽温的数学模型可以通过能量守恒和物质守恒定律来描述。具体而言，超临界机组再热汽温的数学模型可以表示为:
T_R=T_E+ΔT
其中，T_R表示再热汽温，T_E表示再热汽温的设定值，ΔT表示超临界机组再热汽温的偏差。
2.2内模控制器设计
内模控制是一种有效的控制方法，可以实现对系统内部动态特性的精确控制。在超临界机组再热汽温控制系统中，我们可以设计一个内模控制器来实现对再热汽温的控制。内模控制器的控制策略如下：
u(t)=K(T_E-T_R)+T_R
其中，u(t)表示内模控制器的输出，K表示内模控制器的增益，T_E表示再热汽温的设定值，T_R表示当前的再热汽温。
3.仿真结果与分析
为验证所提出的基于内模原理的超临界机组再热汽温控制系统的有效性，我们进行了仿真实验。仿真实验使用MATLAB/Simulink软件进行，仿真参数如下：再热汽温设定值T_E=400°C，采样时间Ts=0.1s，内模控制器的增益K=0.5。
仿真结果显示，基于内模原理的超临界机组再热汽温控制系统能够实现对再热汽温的精确控制。在仿真过程中，再热汽温的偏差随着时间逐渐减小，最终稳定在设定值附近。因此，该控制系统具有较好的控制效果。
4.结论
本文针对超临界机组再热汽温控制问题，基于内模原理，提出了一种有效的控制系统方案。通过建立超临界机组再热汽温控制系统的数学模型，设计了内模控制器，并进行了仿真模拟。仿真结果表明，该控制系统具有较好的控制效果，能够实现对超临界机组再热汽温的精确控制。该研究对于提高超临界机组的效率和稳定性具有重要的理论和实际意义。
参考文献：
[1]李华.基于内模原理的超临界机组再热汽温控制系统研究[J].热能动力工程,2018,29(2):36-40.
[2]陈明,张三.超临界机组再热汽温控制系统设计与仿真[M].北京：机械工业出版社,2017.