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燃燒控制裝置的制造方法_2

文檔序號(hào):9634996閱讀:來源:國知局
率設(shè)定器12將空氣流量PV。相對(duì)于燃料流量PV1的比率(即實(shí)際比率)PVe/PVi 設(shè)定為所述預(yù)先決定的比率。若更詳細(xì)地?cái)⑹?,比率設(shè)定器12生成與設(shè)定值SVeW及SVI 的至少一方對(duì)應(yīng)的指令值,使得在實(shí)際比率PVPVi被維持為所述預(yù)先決定的比率(即,設(shè) 定比率)的狀態(tài)下,空氣流量PVeW及燃料流量PVi追隨于主控信號(hào)M。在第一實(shí)施方式中, 主控信號(hào)M作為與設(shè)定值(燃料流量設(shè)定值)SVi對(duì)應(yīng)的第二指令值而使用。因此,比率設(shè) 定器12基于主控信號(hào)M,生成與設(shè)定值(空氣流量設(shè)定值)SV。對(duì)應(yīng)的第一指令值。若更詳 細(xì)地?cái)⑹?,比率設(shè)定器12使用常數(shù)倍器而構(gòu)成,通過對(duì)主控信號(hào)M乘W常數(shù)0y來生成第 一指令值。
[0031] 常數(shù)0y表示空氣流量相對(duì)于燃料流量的預(yù)先設(shè)定的比率。在此,0為空氣/燃 料范圍轉(zhuǎn)換系數(shù),y為空氣比。
[0032] 在主控信號(hào)M作為與設(shè)定值SVi(即,燃料系統(tǒng)的控制環(huán)11的設(shè)定值SVi)對(duì)應(yīng)的 第二指令值而使用的第一實(shí)施方式中,空氣/燃料范圍轉(zhuǎn)換系數(shù)P是用于基于燃料流量的 調(diào)整范圍將空氣流量的調(diào)整范圍歸一化的系數(shù)。在此,設(shè)為空氣流量的調(diào)整范圍為0至S。 標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)(Nm3A)。此外,設(shè)為燃料為燃?xì)獾那闆r下的燃料流量的調(diào)整范圍為0至 Si標(biāo)準(zhǔn)立方米/小時(shí)(Nm^h)。此時(shí),空氣/燃料范圍轉(zhuǎn)換系數(shù)0表現(xiàn)為0 =SiXA/S。。 在此A是使單位燃料燃燒所需的理論空氣量。
[0033] 空氣比y是指,為了使一定量的燃料完全燃燒而實(shí)際所需的空氣量相對(duì)于為了 使該一定量的燃料完全燃燒而理論上所需的空氣量(即,理論的空氣量)的比率。
[0034] 如上所述,在第一實(shí)施方式中,主控信號(hào)M作為第二指令值而使用。此時(shí),比率設(shè) 定器12除了具有通過對(duì)主控信號(hào)M乘W常數(shù)(設(shè)定比率)0y而生成第一指令值的功能 之外,還能夠視為具有將該主控信號(hào)M作為第二指令值而輸出(生成)的功能。另外,與第 一實(shí)施方式相反,主控信號(hào)M也可W作為第一指令值而使用。此時(shí),也可W代替比率設(shè)定器 12,而使用通過對(duì)主控信號(hào)M乘W常數(shù)1/0y而生成第二指令值的比率設(shè)定器。總之,使 用設(shè)定值SVuW及SV1按照主控信號(hào)M所示的燃燒請(qǐng)求等級(jí)的變化而W所述設(shè)定比率變化 那樣的第一W及第二指令值即可。
[0035] 在現(xiàn)有技術(shù)中,比率設(shè)定器12的輸出作為設(shè)定值SV。而被提供給控制環(huán)10 (更詳 細(xì)地說,是控制環(huán)10的反饋控制器102)。此外,在現(xiàn)有技術(shù)中,主控信號(hào)M作為設(shè)定值SVi 而被提供給控制環(huán)11 (更詳細(xì)地說,是控制環(huán)11的反饋控制器112)。
[0036] 相對(duì)于此,在第一實(shí)施方式中,比率設(shè)定器12的輸出作為與設(shè)定值SV。對(duì)應(yīng)的第 一指令值而被提供給DFF補(bǔ)償器13。此外,主控信號(hào)M作為與設(shè)定值SVi對(duì)應(yīng)的第二指令 值而被提供給DFF補(bǔ)償器14。DFF補(bǔ)償器13W及14將主控信號(hào)M所示的燃燒請(qǐng)求等級(jí)的 變化(即,第一W及第二指令值的變化)當(dāng)作一種的干擾而進(jìn)行動(dòng)作,對(duì)該燃燒請(qǐng)求等級(jí)的 變化進(jìn)行補(bǔ)償。也就是說,DFF補(bǔ)償器13W及14對(duì)控制環(huán)10W及11相對(duì)燃燒請(qǐng)求等級(jí) 的變化的響應(yīng)性進(jìn)行補(bǔ)償。若更詳細(xì)地?cái)⑹觯珼FF補(bǔ)償器13W及14對(duì)與相對(duì)燃燒請(qǐng)求等 級(jí)的變化的響應(yīng)性相關(guān)的、控制環(huán)10W及11 (更詳細(xì)地說,是控制環(huán)10W及11的進(jìn)程101 W及111)各自的無用時(shí)間(第一W及第二無用時(shí)間)進(jìn)行補(bǔ)償。因此DFF補(bǔ)償器13W及 14分別具有后述的傳遞函數(shù)C。(S)W及Cl(S),按照主控信號(hào)M所示的燃燒請(qǐng)求等級(jí)的變化 而動(dòng)態(tài)地增加或者減少控制環(huán)10W及11的設(shè)定值SVuW及SV1。
[0037] 將主控信號(hào)M作為輸入、將空氣流量PV。作為輸出的傳遞函數(shù)W式(1)來表示。
[0038] 0yCo(S)Go(S)--(1)
[0039] 在此,Cd(S)為DFF補(bǔ)償器13的傳遞函數(shù),Gd(S)為控制環(huán)10的傳遞函數(shù)。
[0040] W主控信號(hào)M作為輸入、W燃料流量PVi作為輸出的傳遞函數(shù)W式(2)來表示。 陽0川 Ci(S)Gi(S) --似 陽0創(chuàng)在此,Cl(S)為DFF補(bǔ)償器14的傳遞函數(shù),Gi(S)為控制環(huán)11的傳遞函數(shù)。
[0043] 如果C。(S)G。(S) =Ci(S)Gi(S)的條件成立,則可知空氣流量PV。和燃料流量PVi能 夠始終W-定的比率(設(shè)定比率)Py來控制。 W44]Go(S)即控制環(huán)10的傳遞函數(shù)表示反饋控審Ij器102對(duì)空氣流量進(jìn)程101實(shí)施了P(比例)I(積分)D(微分)控制那樣的反饋控制的結(jié)果。該反饋控制具體而言如W下那樣 進(jìn)行。反饋控制器102調(diào)整該控制器102的參數(shù),使得空氣流量(空氣流量進(jìn)程值)PVeW增益1來追隨控制器102的設(shè)定值SV。。從而Ge(S)近似地W式(3)來表示。
[0045]【數(shù)式1】
------U)
[0047] 在此,UW及T。表示控制環(huán)10 (更詳細(xì)地說,是控制環(huán)10的空氣流量進(jìn)程101)的 各個(gè)無用時(shí)間(第一無用時(shí)間)W及一次延遲時(shí)間。無用時(shí)間UW及一次延遲時(shí)間T。與 控制環(huán)10的響應(yīng)性相關(guān),是工廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可測(cè)定的固有值。
[0048] Gi(S)即控制環(huán)11的傳遞函數(shù)表示反饋控制器112對(duì)燃料流量進(jìn)程111實(shí)施了 PID控制那樣的反饋控制的結(jié)果。該反饋控制具體而言如W下那樣進(jìn)行。反饋控制器112 調(diào)整該控制器112的參數(shù),使得燃料流量(燃料流量進(jìn)程值)PViW增益1來追隨該控制器 112的設(shè)定值SVi。從而Gi(S)近似地W式(4)來表示。 W例【數(shù)式2】
.一 . 一-一- 一《》
[0051] 在此,LiW及T康示控制環(huán)11 (更詳細(xì)地說,是控制環(huán)11的燃料流量進(jìn)程111)的 各個(gè)無用時(shí)間(第二無用時(shí)間)W及一次延遲時(shí)間。無用時(shí)間LiW及一次延遲時(shí)間T1與 控制環(huán)11的響應(yīng)性相關(guān),是工廠的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可測(cè)定的固有值。 陽05引DFF補(bǔ)償器13W及14的常數(shù)(傳遞函數(shù))是如W下敘述那樣基于控制環(huán)10的無 用時(shí)間UW及一次延遲時(shí)間T。、控制環(huán)11的無用時(shí)間LiW及一次延遲時(shí)間T1而唯一地決 定的。
[0053] 滿足Co(S)Go(S) =Ci(S)Gi(S)的條件的Co(S)化及Cl(S)(旨P,DFF補(bǔ)償器 13 化及 14的傳遞函數(shù)Co(S)W及Cl(S))分別W式巧)W及化)來提供。
[0054] 【數(shù)式3】
[0057] 在此,式巧)中的exp( -(max(L。,Li) -L。)S)是Cq(S)的無用時(shí)間要素,包含 "max(L。,Li) -L。"作為無用時(shí)間。也就是說,Ce(S)的無用時(shí)間要素包含max(L。,Li)與L。 的差分作為無用時(shí)間。max(L。,Li)是指UW及Li之中的較大的值(第S無用時(shí)間)。 陽05引同樣,式(6)中的6邱(一(max(L。,Li) -Li)S)是Cl(S)的無用時(shí)間要素,包含"max(L。,Li) -Li"作為無用時(shí)間。也就是說,Cl(S)的無用時(shí)間要素包含max(L。,Li)與Li 的差分作為無用時(shí)間。
[0059] L是指定比率控制整體的一次延遲時(shí)間的值,是滿足W式(7)來表示的條件的值。
[0060] min燈。,Tl) <Tx<max燈。,Tl)--(7)
[006^1] 在此,min(T。,Tl)是指T。W及T1之中較小的值。max(T。,Tl)與上述的max(L。,Li) 相同。從而,若T。比T1小,則TX為比T。大且比T1小的值。此外,若T。比T1大,則TX為比 Tl大且比T。小的值。也就是說,TX為T。和T1之間的值。 陽06引若使用式(3)、(4)、(5)化及化),則W式(I)表示的傳遞函數(shù)PyCo(S)Go(S)W及W式似表示的傳遞函數(shù)Ci(S)Gi(S)分別W式做化及(9)來表示。 陽〇6:3]【數(shù)式4】
[0066] 在應(yīng)用了W式巧)化及(6)表示的傳遞函數(shù)Co(S)化及Ci(S)的情況下,從式做 W及巧)明顯可知,Co(S)Go(S) =Ci(S)Gi(S)的條件成立。因此,第一實(shí)施方式所設(shè)及的燃 燒控制裝置即使在空氣流量進(jìn)程101和燃料流量進(jìn)程111分別具有不同的無用時(shí)間、且燃 燒請(qǐng)求等級(jí)急變那樣的過渡狀態(tài)下,也能夠通過前饋補(bǔ)償型比率控制,始終將空氣流量PV。 和燃料流量PVi控制在設(shè)定比率Py的附近。
[0067]另夕F,關(guān)于C。(S) G。(S)和Cl (S) Gi (S)的關(guān)系,還能夠使用C。(S) G。(S) = Cl (S) Gi(S) W外的條件。例如,也可W使用Co(S)Go(S)和Ci(S)Gi(S)大致相等運(yùn)樣的條件(Co(
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