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研究了一种袋式除尘器适用的控制模型,运用前馈补偿法设计了控制回路的解耦补偿器,仿真结果表明,解耦控制使得系统具有良好的动态和静态性能。
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袋式除尘器风量风压解耦控制模型及仿真
!
刘
亚
南
,
谭 飏
,
刘丽冰
!
河北工业大学 机械工程学院
"
天津
"#$%"$
#
摘 要
:
研究了一种袋式除尘器适用的控制
模型
,
运用前馈补偿法设计了控制回路的解耦补
偿器
,
仿真结果表明
,
解耦控制使得系统具有良好的动态和静态性能
。
关键词
:
袋式除尘器
;
风量风压控制
;
解耦控制
中图分类号
:
&’(%)
文献
标志码
$
A
文章
编号
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201(
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0
引言
近
年来
"
煤炭污染的治理主要是依靠性价比较
高的袋式除尘器
’
袋式除尘器是典型的过程装备
"
其
运行过程控制中
"
五大参量均具备
"
其控制的复杂和
耦合性也很有特点
"
因此以此来做一个技术方法和
应用研究
"
很有代表性
(
其中
"
袋式除尘器的物位
)
成
分的控制
"
与主要运行控制参数耦合性不强
"
可以分
别单独控制
(
由于需要严格防止温度低
)
湿度大和温
度过高而糊袋
"
对温度的控制
"
通常是采用附加的冷
却系统确保温度不超过某一范围
"
可另作处理
’
因
此
"
袋式除尘器的运行控制
"
主要就是风量
)
风压的
精准控制
’
1
控制
系统描述及建模
袋式除尘器良好运行的前提是保证风量
)
风压
稳定在合适的阈值范围内
’
然而
"
由于受本体结构和
流场设计的影响
"
在宽工况条件下非稳态特性明显
"
并表现出很强的耦合性
"
造成了调节过程反复且效
果不佳
"
大大降低了袋式除尘器的工作效能
’
1.1
袋式除尘器风量
、
风压控制系统描述
本文
针对风量
)
风压的模型构建及参数辨识要
求
"
按照相似性原理设计了核心部件为
%R%
的袋
式
除尘器实验装置
’
袋式除尘器风量风压控制系统通
过
ST0
对引风机和电动调节阀的控制来调节整个
除尘器管道内风量
)
风
压的大小
’
其控制系统示意图
如图
%
所示
’
除
尘器出风管道装有涡街流量计
"
用
以检测管道的风量变化
(
袋室内安装微压变送器
"
用
以检测袋室及管道的压力
(
引风机设计在管道末端
"
为管道及袋室提供负压
(
电动调节阀设计在系统管
道中
"
用于实现对管道风量
)
风压的调节
’
图
1
袋式除尘器风量风压控制系统示意图
在风
量
)
风压的调节过程中
"
引风机转速和电动
调节阀开度的变化都会同时引起管道内风量和风压
的变化
"
风量
)
风压表现出很强的耦合性
’
针对风量
)
风压的控制系统
"
其传递函数
PUsH
Q/s
! "
H
V
G
%
%
/sH G
%
+
/sH
G
+%
/sH G
++
/s
! "
H
U
%
U
+
! "
!
%
&
式中
G
%%
/sH
*
*
*
引风机变频器对袋式除尘器风压影
响的
传递函数
(
G
+%
/sH
**
*
引风机变频器对袋式除
尘器风量影
响的传递函数
(
G
%+
/sH
**
*
电动调节阀开度对袋式
除尘器风压
影响的传递函数
(
G
++
/sH
**
*
电动调节阀开度对袋式除尘器风量
影响的传递函数
(
U
%
)
U
2
**
*
风压
)
风量控制输出的拉氏变换
(
P/sH
**
*
风压的拉氏变换
(
Q/sH
**
*
风量的拉氏变换
’
因此
"
为了快速准确地控制袋式除尘器风量
)
风
压
这
2
个参
量
"
本文将采用前馈补偿解耦法对系统
进行解耦控制
"
为了便于对系统的研究
"
首先要建立
系统的数学模型
’
1.2
控制系统过程模型的建立
本文
基于搭建的袋式除尘器综合实验验证平
K1;R%$M%""$%WF
M7:P;M7DM+$%(M$-M$-%
煤 炭
技 术
0192
&378:1214E
X12
M".Y1M$-
Z3OM +$%(
第
".
卷
第
$-
期
+$%(
年
$-
月
[
企业委托横向项目
!
?0
%"")
&
涡
街
流量计
电动调节阀
电动机
压差传感器
变频器 引风机
IW
’
IW’
’WI
’WI
袋
式
除
尘
器
ST
0
控
制
器
+).
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