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燃气轮机建模与基于MPC的转速负荷控制

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燃气轮机建模与基于MPC的转速负荷控制
论文目录
 
摘要第1-5页
abstract第5-6页
注释表第14页
下标第14-15页
缩略词第15-16页
第一章 绪论第16-20页
    1.1 研究背景及意义第16页
    1.2 国内外研究现状第16-18页
        1.2.1 燃气轮机建模与仿真第16-17页
        1.2.2 燃气轮机转速负荷控制第17-18页
    1.3 本文内容安排第18-20页
第二章 燃气轮机建模技术第20-40页
    2.1 引言第20页
    2.2 燃气轮机建模问题分析第20-21页
    2.3 燃气轮机部件级模型第21-28页
        2.3.1 建模对象第21-22页
        2.3.2 基本部件的热力学模型第22-28页
            2.3.2.1 进气道第23-24页
            2.3.2.2 压气机第24-25页
            2.3.2.3 燃烧室第25-26页
            2.3.2.4 涡轮第26-27页
            2.3.2.5 排气装置第27-28页
            2.3.2.6 转子第28页
    2.4 燃气轮机共同工作方程及求解第28-31页
        2.4.1 稳态共同工作方程及求解第28-30页
        2.4.2 动态共同工作方程及求解第30-31页
    2.5 基于T-MATS的热力系统建模第31-34页
    2.6 燃气轮机实时模型第34-36页
        2.6.1 基于燃气轮机部件级模型的线性化第34-35页
        2.6.2 基于η的线性化模型调度方法第35-36页
    2.7 仿真结果与分析第36-39页
        2.7.1 燃气轮机部件级模型仿真结果与分析第36-38页
        2.7.2 燃气轮机实时模型仿真结果与分析第38-39页
    2.8 本章小结第39-40页
第三章 基于串级PID-MPC的燃气轮机转速负荷控制第40-56页
    3.1 概述第40页
    3.2 燃气轮机串级PID-MPC基本原理第40-43页
        3.2.1 MPC基本原理第40-41页
        3.2.2 燃气轮机串级PID-MPC控制第41-43页
    3.3 模型预测控制的推导与实现第43-50页
        3.3.1 增广的燃气轮机离散状态空间模型第43-44页
        3.3.2 性能指标及参考轨迹第44-45页
        3.3.3 算法推导与实现第45-47页
        3.3.4 MPC求解算法-有效集法第47-49页
        3.3.5 MPC在 Simulink中的实现及参数选取第49-50页
    3.4 仿真结果与分析第50-55页
        3.4.1 串级PID-MPC与串级PI控制对比第50-53页
        3.4.2 约束条件下MPC控制效果第53-55页
    3.5 本章小结第55-56页
第四章 全数字仿真平台集成与验证第56-76页
    4.1 引言第56页
    4.2 总体需求分析第56-58页
        4.2.1 FWORKS集成与验证的技术路径第56-57页
        4.2.2 FWORKS平台集成的总体方案第57-58页
    4.3 FWORKS平台简介第58-64页
        4.3.1 FWORKS主要功能第59-63页
            4.3.1.1 提供控制系统部件模型库第59-61页
            4.3.1.2 控制系统部件替换接口第61-62页
            4.3.1.3 网络连接第62页
            4.3.1.4 多用户协同开发第62-63页
            4.3.1.5 接口一致性第63页
        4.3.2 FWORKS工作原理第63-64页
    4.4 基于FWORKS的燃气轮机集成与验证第64-74页
        4.4.1 FWORKS集成与验证基本流程第64-65页
        4.4.2 燃气轮机模型的集成与验证第65-69页
            4.4.2.1 燃气轮机模型的集成第65-67页
            4.4.2.2 燃气轮机模型的验证第67-69页
        4.4.3 燃气轮机转速负荷控制器的集成与验证第69-73页
            4.4.3.1 燃气轮机串级PID-MPC控制器的集成第69页
            4.4.3.2 燃气轮机串级PID-MPC控制器的验证第69-73页
        4.4.4 串级PID-MPC实时性分析第73-74页
    4.5 本章小结第74-76页
第五章 硬件在回路仿真平台集成与验证第76-94页
    5.1 引言第76页
    5.2 总体需求分析第76-77页
        5.2.1 平台需求分析第76页
        5.2.2 集成验证需求分析第76-77页
    5.3 HIL平台简介第77-86页
        5.3.1 HIL平台主要功能第77-78页
        5.3.2 HIL平台基本原理和软硬件实现第78-85页
            5.3.2.1 HIL平台基本工作原理第78-79页
            5.3.2.2 HIL平台的硬件实现第79-83页
            5.3.2.3 HIL平台的软件实现第83-85页
        5.3.3 HIL平台信号的整体流向第85-86页
    5.4 基于HIL的燃气轮机集成与验证第86-92页
        5.4.1 燃气轮机部件级模型的集成与验证第86-88页
            5.4.1.1 燃气轮机部件级模型的集成第86-88页
            5.4.1.2 燃气轮机部件级模型的验证第88页
        5.4.2 燃气轮机实时模型的集成与验证第88-92页
            5.4.2.1 实时模型与转速负荷控制的集成第89-90页
            5.4.2.2 实时模型的开环与闭环验证第90-92页
    5.5 本章小结第92-94页
第六章 总结与展望第94-96页
    6.1 论文工作总结第94页
    6.2 工作展望第94-96页
参考文献第96-100页
致谢第100-101页
在校期间的研究成果及发表的学术论文第101页

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