【文章內(nèi)容簡介】 點(diǎn)處的增益值K，這時可利用MATLAB中的rlocfind( )函數(shù)，在使用此函數(shù)前要首先得到系統(tǒng)的根軌跡，然后再執(zhí)行如下命令：[K，poles]=rlocfind(num，den) 或 [K，poles]=rlocfind(A，B，C，D)執(zhí)行上述命令后，將在屏幕上的圖形中生成一個十字光標(biāo)，使用鼠標(biāo)移動它至所希望的位置，然后敲擊鼠標(biāo)左鍵即可得到該極點(diǎn)的位置坐標(biāo)值poles以及它所對應(yīng)的增益K值。[4]MATLAB的控制系統(tǒng)工具箱提供了多種求取線性系統(tǒng)頻率響應(yīng)曲線的函數(shù)。（1） 頻率向量 頻率向量可由logspace( )函數(shù)來構(gòu)成。此函數(shù)的調(diào)用格式為ω=logspace(m，n，npts)（2） 系統(tǒng)的Bode圖連續(xù)系統(tǒng)的伯德圖可利用bode( )函數(shù)來繪制，其調(diào)用格式為：[mag，phase，ω]=bode(num，den)[mag，phase，ω]=bode(num，den，ω)[mag，phase，ω]=bode(A，B，C，D)[mag，phase，ω]=bode(A，B，C，D，iu)[mag，phase，ω]=bode(A，B，C，D，iu，ω)式中 num，den和A，B，C，D分別為系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)和狀態(tài)方程的參數(shù)，而ω為頻率點(diǎn)構(gòu)成的向量。有了這些數(shù)據(jù)就可以利用下面的MATLAB命令： subplot(2，1，1)；semilogx(w，20*log10(mag))subplot(2，1，2)；semilogx(w，phase)在同一個窗口上同時繪制出系統(tǒng)的Bode圖了，其中前一條命令中對幅值向量mag求取分貝(dB)值。如果只想繪制出系統(tǒng)的Bode圖，而對獲得幅值和相位的具體數(shù)值并不感興趣，則可以采用如下簡單的調(diào)用格式bode(num，den，ω)； bode(A，B，C，D，iu，ω）或更簡單地bode(num，den) ；bode(A，B，C，D，iu)（3）幅值裕量和相位裕量在判斷系統(tǒng)穩(wěn)定性時，常常需要求出系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量。利用MATLAB控制系統(tǒng)工具箱提供的margin( )函數(shù)可以求出系統(tǒng)的幅值裕量與相位裕量，該函數(shù)的調(diào)用格式為[Gm，Pm，Wcg，Wcp]=margin(num，den) 或 [Gm，Pm，Wcg，Wcp]=margin(A，B，C，D)式中Gm和Pm分別為系統(tǒng)的幅值裕量和相位裕量，而Wcg 和Wcp分別為幅值裕量和相位裕量處相應(yīng)的頻率值。除了根據(jù)系統(tǒng)模型直接求取幅值和相位裕量之外，MATLAB的控制系統(tǒng)工具箱中還提供了由幅值和相位相應(yīng)數(shù)據(jù)來求取裕量的方法，這時函數(shù)的調(diào)用格式為：[Gm，Pm，Wcg，Wcp]=margin(mag，phase，ω)式中頻率響應(yīng)可以是由bode( )函數(shù)獲得的幅值和相位向量，也可以是系統(tǒng)的實(shí)測幅值與相位向量，ω為相應(yīng)的頻率點(diǎn)向量。（4）頻率響應(yīng)值MATLAB也提供了直接的求取頻率響應(yīng)數(shù)據(jù)的函數(shù)freqresp( )，其調(diào)用格式為：F=freqresp(num，den，sqrt(1)*ω) 或 F=freqresp(A，B，C，D，iu，sqrt(1)*ω)式中F為頻率響應(yīng)，ω為給定的頻率范圍向量。（5）系統(tǒng)的奈奎斯特圖（Nyquist圖）nyquist( )函數(shù)的調(diào)用格式為：[Re，Im，ω]=nyquist(num，den)[Re，Im，ω]=nyquist(num，den，ω)[Re，Im，ω]=nyquist(A，B，C，D)[Re，Im，ω]=nyquist(A，B，C，D，iu)[Re，Im，ω]=nyquist(A，B，C，D，iu，ω)其中返回值Re，Im和ω分別為頻率特性的實(shí)部向量、虛部向量和對應(yīng)的頻率向量，有了這些值就可利用命令plot(Re，Im)來直接繪出系統(tǒng)的奈奎斯特圖。當(dāng)然也可使用下面的簡單命令來直接繪出系統(tǒng)的奈奎斯特圖：nyquist(num，den，ω) 或 nyquist(A，B，C，D，iu)更簡單地： nyquist(num，den) 或 nyquist(A，B，C，D)（6）尼柯爾斯圖(Nichols圖)函數(shù)調(diào)用格式為：[mag，phase，ω]=nichols(num，den，ω)或[mag，phase，ω]=nichols(A，B，C，D，iu，ω)可見該函數(shù)的調(diào)用格式以及返回的值與bode( )函數(shù)完全一致，事實(shí)上雖然它們使用的算法不同， 但這兩個函數(shù)得出的結(jié)果還是基本一致的。但Nichols圖的繪制方式和Bode圖是不同的，它可由以下命令繪制plot(phase，20*log10(mag)) [5]MATLAB環(huán)境下的Simulink是當(dāng)前眾多仿真軟件中功能最強(qiáng)大、最優(yōu)秀、最容易使用的一個系統(tǒng)建模、仿真和分析的動態(tài)仿真集成環(huán)境工具箱。Simulink為用戶提供了一個圖形化的用戶界面（GUI）。它使用方框圖表示一個系統(tǒng)，通過圖形界面，利用鼠標(biāo)點(diǎn)擊和拖拉方式建立系統(tǒng)模型。它與用微分方程和差分方程建模的傳統(tǒng)仿真軟件包相比，具有更直觀、更方便、更靈活的優(yōu)點(diǎn)。它不但實(shí)現(xiàn)了可視化的動態(tài)仿真，也實(shí)現(xiàn)了與MATLAB、C或者FORTRAN甚至和硬件之間的數(shù)據(jù)傳遞，大大擴(kuò)展了它的功能。Simulink的主要功能如下：交互建模Simulink提供了大量的功能塊以方便用戶快速的建立動態(tài)系統(tǒng)模型。建模時只需要使用鼠標(biāo)拖放庫中的功能模塊并將它們接連起來。交互仿真Simulink提供了交互性很強(qiáng)的非線性仿真環(huán)境，可以通過下拉菜單執(zhí)行仿真，或使用命令進(jìn)行批處理。仿真結(jié)果可以在運(yùn)行的同時通過示波器或圖形窗口查看。擴(kuò)充和制定Simulink的開放結(jié)構(gòu)允許擴(kuò)展仿真環(huán)境的功能：用戶可以用MATLAB、Fortran和C代碼生成自定義模塊圖，并擁有自己的圖標(biāo)和界面；用戶還可以將原來的Fortran和C語言代碼連接起來。與MATLAB和工具箱集成由于Simulink可以直接利用MATLAB的數(shù)學(xué)圖形和編程功能，用戶可以直接在Simulink下完成諸如數(shù)據(jù)分析、過程自動化、優(yōu)化參數(shù)等工作。工具箱提供的高級設(shè)計(jì)和分析能力可以通過Simulink的屏蔽手段在仿真過程中執(zhí)行。2 燃燒過程控制系統(tǒng)概述燃燒蒸汽鍋爐的燃燒過程主要由三個子系統(tǒng)構(gòu)成：蒸汽壓力控制系統(tǒng)、燃料空氣比值控制系統(tǒng)和爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)。[6] 如圖1是燃燒過程控制系統(tǒng)示意圖，圖2是原理方框圖，圖3是燃燒過程控制特點(diǎn)。圖1燃燒過程控制系統(tǒng)示意圖圖2原理方框圖燃料量M送風(fēng)量VPS爐膛負(fù)壓α過剩空氣系數(shù)調(diào)節(jié)量引風(fēng)量VSpT汽壓或功率圖3 燃燒過程控制特點(diǎn)燃油蒸汽鍋爐燃燒的目的是為后續(xù)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)提供穩(wěn)定的壓力。一般生產(chǎn)過程中蒸汽的控制是通過調(diào)節(jié)壓力實(shí)現(xiàn)的，隨著后續(xù)環(huán)節(jié)的蒸汽用量不同，會造成燃油蒸汽壓力的波動，蒸汽壓力的波動會給后續(xù)的生產(chǎn)造成不良的影響，因此，維持蒸汽壓力恒定是保證生產(chǎn)正常進(jìn)行的首要條件。保證蒸汽壓力恒定的主要手段是隨著蒸汽壓力波動及時調(diào)節(jié)燃料產(chǎn)生的熱量，而燃燒產(chǎn)生熱量的調(diào)節(jié)是通過控制所供應(yīng)的燃料量以及適當(dāng)比例的助燃空氣實(shí)現(xiàn)的。因此，各個控制環(huán)節(jié)的關(guān)系如下：蒸汽壓力是最終被控量，根據(jù)生成量確定；燃料量根據(jù)蒸汽壓力確定；空氣供應(yīng)量根據(jù)空氣量與燃料量的比值確定?？?