【蒸汽冷凝器型号和PI控制】具有PID控制的蒸汽冷凝器的动力学模型（Matlab&Simulink）

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本文目录如下：

目录

1 概述

2 运行结果

3 参考文献

4 Matlab代码、Simulink及文章

---

1 概述

摘要。建立了蒸汽冷凝器的动态模型。该模型基于总凝结和恒定的液体和蒸汽体积的假设。运行工况取自电厂的静态平衡。

1 .能量平衡
这里描述的凝汽器动态模型是基于能量平衡和冷却水质量平衡。
能量平衡是基于总凝结假设的，即入口蒸汽和出口凝结水都是饱和的。因此，从蒸汽传递到冷却水的热量等于蒸汽的潜热：

式中：Q为凝汽器热负荷[ k W ]，Fc凝结水质量流量，[ kg / s ]，λ为饱和蒸汽比潜热。
传热速率方程近似为：

 式中，UA为总传热系数乘以传热面积，∆Tm为对数平均温差，定义为：

其中，Tc为冷凝水温度，Tcw为冷却水进口温度， T为冷却水出口温度。

详细讲解见第4部分。 

2 运行结果

 部分代码： 

%%
K=10.8;                 % PID controller gain
TI=2.56;                % PID controller integral time constant
TD=0;                   % PID controller derivative time constant
u=0;                    % zero for closed loop simulation
sim('SteamCondenser')   % run the model
for k=1:4               % plot results
    subplot(4,1,k);
    plot(y.time,y.signals(k).values,'linewidth',2)
    title(y.signals(k).title)
    grid
end
xlabel('time, s')
%%
%Example 2
% To tune the PID controller through the process reaction curve approach
K=0;TI=1;TD=0;          % make the system open loop
u=1;                    % size od step input test
sim('SteamCondenser')   % run open loop test
[Kp,tau,td]=ReactionCurve(y.time,y.signals(4).values); % Reaction curve
td=td-10;               % adjust time delay from the step test starting time                         
K=-(0.9/Kp)*(tau/td);   % PID tuning based on reaction curve                              
TI=3.3*td;                                            
u=0;                    % closed-loop without test input
sim('SteamCondenser')   % run closed-loop test
for k=1:4               % plot results
    subplot(4,1,k);
    plot(y.time,y.signals(k).values,'linewidth',2)
    title(y.signals(k).title)
    grid
end
xlabel('time, s')

3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。

[1]曹毅 （2023）.蒸汽冷凝器模型和PI控制.

[2]孔夏明,王苇,孟海波,等.蒸汽排放系统蒸汽冷凝器动态特性仿真研究[J].原子能科学技术, 2013, 47(012):2272-2276.DOI:10.7538/yzk.2013.47.12.2272.

[3]李书霞.改进群智能算法及其在PID控制器参数整定中的应用[D].辽宁科技大学[2023-08-31].DOI:CNKI:CDMD:2.1016.144508.

4 Matlab代码、Simulink及文章