基于耦合分析的热流系统协同设计
温宇钒1
何婷1
李东海2
1.暨南大学能源电力研究中心国际能源学院,广东珠海 5190702.清华大学能源与动力工程系,北京 100084
摘要：作为综合能源系统的一部分,热流系统通常在稳态假设下设计其物理系统,在此基础上设计控制器.这种方法忽略了系统与控制器设计间的耦合关系,导致系统暂态性能不佳.为此,本文提出一种协同设计方法,以系统总质量、熵产率以及控制效果为设计度量,基于热流系统数学模型及其熵产率模型,结合嵌套设计方法和同步设计方法完成系统设计.考虑到设计过程中设计参数多、变量范围大的问题,引入时间序列模式距离,构造相关度度量函数来分析物理系统与控制器之间的耦合关系,从而减少非耦合参数.同时,利用数据分析方法进一步缩小了待设计参数范围.为验证方法的有效性,以一个理想热流系统为设计实例,仿真结果表明,通过相关度度量函数及其数据分析,可以将设计参数个数减少66％,选取范围缩小26％.相比于传统顺序设计方法,经过协同设计方法设计的系统控制误差可减少29％,且设计控制器抗扰能力也优于频域方法和SIMC方法.
关键词：热流系统设计优化整体设计耦合分析
论文发表日期：2024-01-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 118-126 )
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