导叶调节和防喘振控制中解偶

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1、导叶调节和防喘振控制中解偶【摘要】介绍了离心鼓压缩机性能调节中，入口导叶调节与防喘振控制中的反向偶合的消解，因为离心鼓压风机由于入口导叶调节过程中是压力、流量双重参数控制，而防喘振控制也是压力、流量有此两参数的联全控制，在采用两者并联控制时，在运行防喘振线时，如果仍然保持并联独立的调节，就会加速喘振，为了避免了在防喘振线及以左时导叶调节与防喘振控制反向效果，就必须在导叶调节和防喘振控制时，加入合理有效的解偶控制，以达到优化智能可靠控制。本项目从问题的提出，到解决方案，内容进行了全面分析和解偶设计，

2、并有实际应用与效益收益。【关键词】入口导叶调节；防喘振控制；解偶一、问题的提出入口导叶调节，在压缩机叶轮的入口前，安装入口可动导叶叶片，导叶叶片形成一组，安装于压缩叶入口，再由驱动装置拉动导叶叶片同时按角度变化，叫入口导叶调节。入口叶片的截面形状根据空气动力学设计成机翼型，并径向排列在入口周围。入口叶片的开度由执行器驱动完成调节。执行器的作用是接受控制器的输出信号，直接调节生产过程中相关介质的输送量，从而使温度、压力、流量等过程参数得到控制。入口叶片的开度大小与流量调节范围的比例关系是根据空气动力

3、学的原理进行设计，使鼓压风机能有较宽的、高效的流量调节范围。导叶调节：是在压缩机的对于许多离心鼓压风机采用入口导叶调节方式进行压缩机的流量、压力调节，是目前高效、宽范围调节的主要压缩机结构。从带导叶角度的性能曲线（图1）可以看出，DI、D2、D3……D5是导叶不同开度的曲线，转速是不变的，曲线坐标中横轴是机组的流量，纵轴是机组的出口压力（或进出口压比），导叶的角度变化，机组的流量、压力性能是变化的，在曲线上S1、S2、S3……S5是喘振点，所以导叶角度的变化，喘振点也是变化的。由喘振点连成的线，叫

4、喘振线。喘振线左侧叫喘振区，喘振振右侧叫运行区。机组是严禁在喘振区运行的。因此要做防喘振控制。所谓喘振（surge）：是由于严重失速导致在压气机和连接管道中，出现工质流量以较低的频率振荡为特征的不稳定流动的有害工况。当压缩机中，气流在排出时形成严重的分离时，引起压气机出口气流压力和流量强烈脉动的现象。其本质是气流出现的一种沿轴向的自激振荡。在喘振线右移一定裕度做的线，叫防喘振控制线。防喘振控制是将压缩机控制运行在机组的防喘振线右线即为成功。下图为机组的性能曲线。由曲线可见，在机组流量小，或压力高时

5、机组会进入防喘振区甚至喘振区。但在导叶调节中导叶的开大又会提高机组的增加流量，同时提高出口压力。到FCZ时，防喘振控制动作，使运行P0点向S方向运行，使机组回到安全运行区。入口导叶是按流量或压力调节的，是两条直线，如果当导叶是按流量调节时，运行点P0如果向S运行时，压力变低，使流量变大，导叶的控制正常就到关小，使流量不变大。这就出现了，喘振是向右运行，导叶是向左运行，使本独立的导叶调节与防喘振控制出了反向干扰。这就给我们控制提出了一个问题，在导叶调节和防喘振控制中，必须解偶，否刚会反向干扰加剧。二

6、、问题的解决导叶调节与防喘振控制中有同样的变量受控，这种特殊性叫偶合，当偶合参数在偶合控制中，发生了不是控制方向的干扰，叫负偶合，解除这种负偶合的干扰的控制，叫解偶控制。针对上述问题的解决办法就是在导叶控制和防喘振控制之间采用解偶控制。为了避免导叶调节与防喘振控制的反向干扰，达到解偶的目的。通常的做法有三种：1、入口导叶调节的控制的PID加“限门”控制条件。这一条件就是，当入口导叶调节正常是正作用，但在特殊干扰时，可采用限制性的取反作用进行调节，这样将均会使防喘振控制时，是右下方向拉动，使受控制压

7、缩机迅速回到运行区。2、在防喘振控制模块中，加入导叶调节控制的嵌制控制。这一办法是，在防喘振控制模块中，把入口导叶欲调节控制的输出，做入防喘振控制的混合条件，在防喘振控制时,允许入口调节控制嵌制在一个点不动，当防喘振控制到非嵌制控制区时，再恢复导叶调节的嵌制，这样避免了导叶调节和防喘振控制的反向干扰。3、在入口导叶调节与防喘振控制模块调节，加入间隔周期，在干扰时，采用取优控制。采用加入间隔周期，也是解决干扰的一种常用办法，当控制条件中，给干扰的控制加上周期控制，这样会使控制简单化，而且周期的频率是

8、不要计算的，其共振点的周期＞2秒,