基于matlabgui火电厂炉膛压力控制系统建模与仿真

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1、上海电力2009年第5期基于MatlabGUI的火电厂炉膛压力控制系统建模与仿真沈华(上海市电力公司电能计量中心，上海200051)摘要：炉膛压力控制系统是火电厂燃烧控制系统的重要组成部分，因受机组安全运行的限制，在现场很难进行有效的试验研究。文章介绍了一种基于MatlabGUI的火电厂炉膛压力控制系统仿真模型，给出了引风机和二路平衡模块的建模过程。利用GUI_T具设计了仿真系统的调试界面，该界面可方便地完成调节器参数设定、仿真控制和仿真结果保存、图形显示等操作从而实现了与Simulink交互的平台。仿真结果验证了模

2、型的正确性以及MatlabGUI和Simulink作为仿真工具的有效性。关键词：炉膛压力；建模；仿真；MatlabGuI(图形用户接口)；Simulink软件包中图分类号：TM621．2文献标识码：B回路控制系统[】1]_，其系统原理框图如图1所示。l引言图中控制回路的偏差信号由炉膛压力设定值与炉炉膛压力控制系统是电厂燃烧控制系统的重膛压力实测值相减所得。为了在送风量变化后能要组成部分。炉膛压力过高会造成风机耗电量的及时调节引风量，本系统采用送风机动叶指令的增加，以及排烟热损失的增加；炉膛压力过低则有平均值作为前馈信

3、号。二路平衡模块的作用是实引起炉膛爆炸的危险。由于引风调节对象的动现跟踪和无扰动切换。该系统通过调节两台引风态响应快，测量也容易，所以一般炉膛压力控制系机(各带50额定负荷的烟气量)人口动叶角度统只采取以炉膛压力作为被调量的单一回路调节来控制引风量(烟气量)，使其与送风量相适应，从方式嵋，同时引入送风量作为前馈信号参与偏差而达到维持炉膛压力为设定值的目的。信号的形成，以提高系统的响应速度。本文研究炉膛压力控制系统在Simulink中的仿真模的就是采用具有前馈控制的PI(比例积分)单回型如图2所示。图2中各模块的仿真模

4、型都是封路炉膛压力控制系统。装好的在Simulink中的模型，下面给出主要模块由于受机组安全运行限制，炉膛压力控制系的建模过程。统一般很难在现场对系统进行有效的试验研究，因此，必须采取离线的方法，对控制系统进行仿真研究，才能寻找到控制系统的最佳参数，以提高系统设计的准确性，缩短系统现场调试时间。Mat—labSimulink提供了对控制系统进行离线仿真的功能，Simulink是一个用来对动态系统进行建1炉膛压力拄制系统原理框图模、仿真和分析的软件包，它具有模块化、可重载、2．1引风机模块仿真模型可封装、面向结构图编程

5、及可视化等特点，可大大随着电网和机组容量的增大，大型电站一般提高系统仿真的效率和可靠性。同时Matlab还选用动叶可调轴流式风机作为锅炉引风机。建模提供了方便的GUI(图形用户界面)接口，可以设时，根据风机的性能曲线求得其特性方程式，以此计出友好的用户界面，从而使仿真模型的使用简作为建模的依据。根据参考文献E43、[5]介绍的单方便，仿真结果的处理直观明了。轴流风机数学模型建立其Simulink仿真模型，对2炉膛压力控制系统的仿真模型其中经常要设置的参数设置为变量，然后封装，使得其中变量可以在封装系统的参数设置对话框

6、中炉膛压力控制系统是具有前馈控制的PI单一一382——2009年第5期上海电力图2炉膛压力控制系统在Simulink中的仿真模型统一进行设置，同时这样也可利用同一模块满足为自动，B为手动时(Sa一1，Sa一0)，则．y，一d。同种设备不同条件下的要求，因而大大增强模块一2x一2，2一d2+hand；若A为手动，B为自的适应性和通用性。其中压头提升△P、体积流动时(Sal—Sa2===1)，则1一d1+hand1，2一d2量F、入口挡板开度x和压头提升△P、体积流—2X—；若A、B均为手动时(Sa一Sa2—0)，量F、

7、入口挡板开度X两组数据从风机性能曲则．y1一d1+hand1，．y2一d2+hand2；线所得，用以求出K、K；喘振临界流量Fn、入口3基于MatlabGUI的系统调试界面挡板开度X从喘振临界曲线所得，用以求K；；效率叩】、体积流量G和效率叩、体积流量F两组3．1MatlabGUI工具数据由效率特性曲线所得，用以求得K、K。。Matlab软件的GUI工具，支持面向对象技2．2二路平衡模块术，提供有很多常用的控件，如菜单、对话框和按炉膛压力控制系统中有两个引风机并列同时钮等，界面编程语法和操作简单，没多少编程经验运行，

8、可能会出现不同的运行组合：手动自动、全的人也可在短期之内开发出令人满意的GUI软部手动和全部自动。由于处于自动方式的引风机件，另外在Matlab环境下开发GUI，可直接调用接受同一控制器的控制信号，故控制回路的总增Matlab丰富的内部函数，编程简洁而高效。益将随着处于自动方式的引风机的数量的增加而通常采用的MatlabGUI编程步骤为：增大，