微型燃气轮机燃料加压系统建模与仿真

发布时间：2021-10-10 07:13

　　燃料加压系统作为微型燃气轮机的核心组成部分之一,其运行状况决定整个微型燃气轮机的性能优劣。由于工况复杂,实际生产过程中燃料压力没有达到设定值,进入燃烧室的燃料质量流量波动较大,这样容易造成燃料供应异常、微型燃气轮机故障等严重后果。因此,为了保证微型燃气轮机的安全运行,有必要对燃料加压系统进行建模分析。本文以微型燃气轮机燃料加压系统为研究对象,提出了一种燃料加压系统的建模方法,并通过优化算法对控制器参数进行了优化,以提高其性能。本文基于燃料加压系统的实际工作原理,从部件级模型到子系统模型、整体模型到控制器参数优化开展建模与仿真研究。首先,根据实际系统的每个部件的原理建立其相应的模型,并将相关参数代入模型中进行仿真,验证部件的特性曲线。接着,在部件模型的基础上,根据具体数据要求,并依次验证其典型工作过程曲线。然后,根据微型燃气轮机燃料加压系统各个子系统的工作原理,建立子系统模型。最后,将子系统模型组合在一起,建立全工况条件下的系统级模型。针对控制器参数优化问题,提出了几种智能优化算法,通过仿真结果对比发现粒子群优化算法的效果最好,然后选择粒子群优化算法对PID控制器的参数进行优化,最后根据... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：57 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外仿真技术发展现状
        1.2.2 国内外仿真算法发展现状
    1.3 论文主要研究内容
2 微型燃气轮机燃料加压系统原理描述
    2.1 燃料加压系统构成
    2.2 燃料加压系统的典型过程
    2.3 燃料加压系统加压过程特点分析
    2.4 本章小结
3 微型燃气轮机燃料加压系统建模
    3.1 AMESim软件简介
    3.2 压缩机AMESim形式化模型
    3.3 压缩机AMESim物理模型
    3.4 气液热交换器
    3.5 进气阀模型
    3.6 两位三通电磁阀模型
    3.7 循环阀模型
    3.8 系统整体模型
    3.9 典型工作过程验证
        3.9.1 加载过程
        3.9.2 正常工作过程
        3.9.3 超压过程
        3.9.4 卸载过程
    3.10 本章小结
4 燃料加压系统控制系统的优化
    4.1 常规PID控制
    4.2 BP神经网络算法
    4.3 差分进化算法
    4.4 粒子群优化算法
    4.5 本章小结
5 燃料加压系统仿真结果分析
    5.1 PID控制器参数优化分析
    5.2 模型验证与仿真结果分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]火力发电技术中对于清洁能源的应用研究[J]. 吴恩.  山东工业技术. 2018(24)
[2]我国分布式能源发展现状分析与建议[J]. 齐正平.  电器工业. 2017(12)
[3]基于MATLAB的空调用压缩机的建模与仿真[J]. 郝华杰,申晓亮.  低温与超导. 2010(05)
[4]航空发动机控制系统集成仿真平台[J]. 祁新杰,郭迎清,王海泉.  科学技术与工程. 2009(10)
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[6]微型燃气轮机发电在我国的应用前景[J]. 靳智平.  电力学报. 2004(02)
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博士论文
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硕士论文
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[2]SGT5-4000F燃气轮机本体建模与仿真[D]. 林向雨.华北电力大学 2015
[3]燃气轮机仿真技术研究[D]. 王登.南京航空航天大学 2012
[4]间冷循环燃气轮机性能优化与仿真研究[D]. 骆平平.哈尔滨工程大学 2011
[5]基于Matlab的涡轴发动机建模与控制系统实时仿真研究[D]. 姜炜.南京航空航天大学 2010
[6]航空发动机组件化建模技术研究[D]. 孙龙飞.南京航空航天大学 2009
[7]基于燃料电池—微燃机分布式能量系统的热力性能研究[D]. 陶德安.华北电力大学（北京） 2008
[8]微型涡喷发动机先进控制算法研究[D]. 李秋华.南京航空航天大学 2007
[9]发动机自适应建模及神经网络控制[D]. 袁鸯.南京航空航天大学 2005
[10]航空发动机智能优化控制[D]. 张军锋.南京航空航天大学 2005



本文编号：3427904