基于前馈-自抗扰算法的换热器动态试验温度控制研究

摘要

为了使换热器试验测控系统满足动态换热试验中对温度控制的要求，分析了试验系统中被控温度对象动态模型，设计了前馈-自抗扰温度控制算法。动态换热试验对象为管壳式换热器，试验过程管程流体为强迫对流换热，壳程流体自然对流换热，同时管程流体循环利用，要求控制管程入口温度稳定。控制算法全面利用模型信息，将壳程温度作为管程温度控制中的干扰，为其设计前馈补偿，同时设计自抗扰控制算法，处理模型偏差问题。利用AMESim软件搭建系统模型，在Simulink中设计控制算法，进行了AMESim/Simulink联合仿真，通过对比多种控制算法，验证了在壳程温度变化干扰的换热过程中，使用前馈-自抗扰控制算法能够使管程入口温度波动更小，更快达到稳定。