Simulering og regulering af stokerfyr
Oversat titel
Simulation and Control of Furnace with Automatic Stoker
Forfatter
Boll, J.Karsten
Semester
7. semester
Uddannelse
Udgivelsesår
2008
Antal sider
86
Abstract
Projektet undersøger, hvordan man kan modellere og styre et Benekov R25 stokerfyr, som opvarmer vand til et varmesystem. Der er opbygget en ulineær simuleringsmodel i Simulink (software til simulering af dynamiske systemer) baseret på seks førsteordens differentialligninger udledt fra fysik og termodynamik. Modellen er sammenlignet med målinger fra det fysiske anlæg og afspejler i tilfredsstillende grad de parametre, der bruges til regulering: temperaturen i fremløbsvandet og iltniveauet i røggassen. Modellen giver ikke korrekt røggastemperatur og bør revideres, men det vurderes ikke at hindre arbejdet med regulatoren, da røggastemperatur ikke bruges som styresignal. Regulatoren er designet som en state-space tilstandsregulator med integralvirkning og en fuldordens estimator. Til dette er de oprindelige differentialligninger lineariseret og brugt til at opstille matricerne i state-space-modellen. Ved simulering er regulatoren meget ustabil og er derfor ikke verificeret. Samlet set er første delmål, at etablere en anvendelig simuleringsmodel, kun delvist opnået, og andet delmål, at designe en fungerende regulator, er ikke opnået, enten fordi regulatoren er ustabil eller implementeringen indeholder fejl.
The project explores how to model and control a Benekov R25 stoker boiler that heats water for a heating system. A nonlinear simulation model is built in Simulink (software for simulating dynamic systems) using six first-order differential equations derived from physics and thermodynamics. The model is compared with measurements from the real setup and, to a satisfactory degree, reproduces the parameters used for control: the temperature of the supply water and the oxygen level in the flue gas. It does not provide the correct flue-gas temperature and should be revised, but this is not considered a hindrance for controller design, because flue-gas temperature is not used as a control signal. The controller is designed as a state-space controller with integral action and a full-order estimator. To build it, the original differential equations are linearized and used to form the matrices in the state-space model. In simulation, the controller is highly unstable and therefore not verified. Overall, the first goal—establishing a usable simulation model—was only partly achieved, and the second goal—designing a working controller—was not achieved, either because the controller is unstable or the implementation contains errors.
[Dette resumé er genereret ved hjælp af AI]