数模实时混合仿真系统研究-【新闻】磁选设备

数模实时混合仿真系统研究

2　引　言

经过多年的科技攻关，由东南大学热能工程研究所主持的燃煤增压流化床燃气蒸汽联合循环系统已进入中试实施阶段，为使系统高效稳定可靠运行，需要对系统的动态性能作出全面的预测，设计出性能优良的控制系统。本课题是根据这一需要而开展的，为研究系统动态性能和设计控制系统提供一个仿真环境。

在计算机日益发展的今天，用数字仿真虽然能满足一般仿真要求，但是对于PFBC—CC如此复杂的热工系统来说，由于数字仿真时计算工作量巨大，很难满足实时要求，因此，采取把数字计算机与模拟计算机联合在一起的方法，构成数模混合仿真环境。由于繁琐的积分运算在模拟计算机上实现，因而设计的系统可以达到实时要求，能对研究对象作出实时仿真计算，并在此基础上，增设一台数字计算机，用于设计控制规律，进行实时控制仿真。

2　系统实现

2.2　系统配置

系统的配置主要由以下几部分组成：两台数字计算机，分别为PentiumⅡ 233和 Pentium 252；一台模拟计算机，型号为DMJ232A，共22阶；接口电路部分，32路22位模数转换板一块， 22路22位数模D/A转换板一块，两块NE2222通讯网卡；同时还配有打印机，绘图仪等图形数据输出设备。结构如图2所示。

图2　数模混合仿真系统结构示意图

针对诸如PFBC—CC如此复杂的系统，仅以一台模拟机模拟实际物理对象，远不能满足仿真要求，因而在进行仿真试验装置设计时,增加一台高性能计算机,与模拟机一起共同模拟实际物理对象,这样不但可以提高系统的仿真精度,而且还可以提高系统的仿真的阶数。同时，对于对象的一些非线性特性，可以很容易在数字计算机上得到复制，如PFBC—CC系统中的烟气轮机、汽轮机、压气机等性能曲线能直观地在系统装置上加以再现，设计出双变量函数发生器或多变量函数发生器，满足静态要求。另外由于数字计算机的性能优、计算速度快，动态响应快，因而也能满足动态拟合要求。对于计算量大、耗时多的积分运算可在模拟计算机上实现，以此达到实时的要求。

2．2　非线性部件的模拟［2］

非线性部件如烟气轮机、汽轮机、压气机等二元非线性性能曲线的实现，可以通过如下的几种方法实现：

.根据函数逼近和多项式曲线拟合原理，用二元多项式逼近被复制函数；

.用分段多项式，以提高曲线拟合精度；

.节点函数查表法；

.节点函数查表与函数插值方法相结合。

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