MATLAB/Simulink在船用辅锅炉动态建模与仿真实例

本文主要探讨了基于MATLAB/SIMULINK的船用辅锅炉系统建模与仿真技术。作者王琪、袁健和姚寿广针对江苏科技大学机械动力学院以及南通航运职业技术学院轮机工程系的研究背景，选择船用辅锅炉中的炉膛作为示例，阐述了如何利用MATLAB/SIMULINK这一强大的软件工具进行系统建模和动态仿真。 在文章中，首先，作者介绍了MATLAB/SIMULINK软件包在船舶辅助锅炉系统研究中的重要性，它作为一种集成的环境，能够方便地将控制系统设计、模型构建和实时模拟结合起来。通过建立数学模型，他们着重展示了如何通过MATLAB的高级编程功能来描述锅炉工作过程中的物理现象，如温度、压力、燃料消耗等关键参数的动态变化。 接着，作者详细地讲解了如何构建锅炉炉膛的数学模型，包括对燃烧过程、传热过程以及控制系统响应的数学描述。他们可能采用了非线性控制系统理论，如PID控制器设计，以及热力学和流体动力学原理，确保模型的准确性。 然后，文章的重点转向了SIMULINK模块的使用，展示了如何在该环境中搭建锅炉系统的仿真模型，并对各部分进行了连接和参数设置。这包括了信号处理、数据可视化以及实时反馈控制的设计。通过SIMULINK的图形化界面，研究人员可以直观地观察锅炉运行时的行为，预测不同工况下的性能，并进行优化。 最后，仿真结果部分展示了MATLAB/SIMULINK在船用辅锅炉系统建模方面的有效性。通过与实际运行数据的比较，文章验证了所建立模型的可靠性和实用性。结论指出，MATLAB/SIMULINK是一个高效且灵活的工具，对于理解和预测船用辅锅炉的复杂行为，以及在设计改进方案方面具有显著的优势。 本文不仅提供了船用辅锅炉系统建模的具体步骤，还突显了MATLAB/SIMULINK在船舶工程领域的应用价值，为相关领域的工程师和研究人员提供了宝贵的参考和实践指导。该研究对于提升船舶能效、优化锅炉操作和故障诊断等方面具有重要意义。