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【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（MatlabSimulink）

news 2025/8/26 5:02:20

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⛳️座右铭：行百里者，半于九十。

📋📋📋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')