内蒙古工业大学计算机控制系统课程设计(12)

的界限设定，+a４％作为防止空气过剩的界限设定；反之，当降负荷时，-a３％作为防止空气过剩的界限设定，-a２％作为防止冒黑烟的界限设定。

（２）补偿空气和燃料流量回路间特性的差异，可以通过选择a４％>a１％，当升负荷时多增加一些空气流量，实现“先增加空气后增加燃料”；通过选择a

３

％>a２％，当降负荷时多减少一些燃料，实现“先减少燃料后减少空气”。这样，

不仅可以使燃料和空气流量的变化速度相协调，而且可以解决因燃料流量调节阀的动作快，空气流量调节阀的动作慢，两者配合失调，所引起的冒黑烟的问题。

（３）在稳态过程中防止空气和燃料流量的波动，+a１％和-a３％可以防止因空气流量的波动而引起燃料流量的波动；而+a４％和-a２％可以防止因燃料流量的波动而引起空气流量的波动。这就相当于设置了一个死区，可以防止干扰和改善系统的响应特性。

通过分析和实验结果表明，双交叉限制燃烧控制系统是用牺牲系统跟踪负荷的速度，来换取燃料与空气流量之间相互制约，并限制剩余空气系数μ的瞬态变化，从而达到节约能源的目的。双交叉限制的响应速度更慢，对升、降负荷都有影响。

双交叉限制燃烧控制系统的优点是对剩余空气系数μ进行双向限幅，保证燃烧始终维持在最佳燃烧区，有利于节能。但它的缺点是偏置过小使系统对负荷响应速度变慢。

研究结果表明，四个偏置+a１％、-a２％、-a３％和+a４％的取值与系统对负荷响应速度和节能效果有关。从节能的观点看，希望四个偏置的取值小点，但这样会使系统对负荷响应速度变慢。此外，由于燃料、空气流量的随机波动是不可避免的，为了防止由此而引起的高值、低值选择器不必要的频繁切换给系统带来的扰动，也必须用偏置来给系统设置一定的死区，所以希望四个偏置的取值大点。一般要根据实际情况和控制要求在调试中确定四个偏置值。

四个偏置取不同数值的实验结果如图2.３所示。由该图可知，如果a１＝a２

＝2％，a３＝a４＝4％，负荷变化14％，那么剩余空气系数μ的瞬时波动仅为1％，调节时间为45秒，如图2.３（a）和（b）所示；如果a１和a２不变，a３＝a４＝8％，同样的负荷变化，那么μ的瞬时波动增至4％，但调节时间却缩短到25秒，如图2.３（c）和（d）所示。

综合考虑节能效果（即μ值的变化量）和系统对负荷响应的快速性这两方面的影响，并通过实验研究，建议选择a１＝a２＝2％～5％，a３＝a４＝4％～10％。

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