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随着城市建设的飞速发展，冬季集中供热已成为城市现代化建设所采取的重要步骤。由集中供热代替传统的分散供热有助于节约能源、减少污染、提高经济效益，是城市建设现代化的一个重要标志。换热站作为热源厂与热用户之间的一个中间环节，其供热质量的好坏对改善热网热力工况，提高系统供热质量起着重要的作用。我国集中供热事业正在不断发展，供热面积在逐年增长，运行管理人员也在不断增加，无疑将增大供热成本。同时，广大热用户对供热的稳定性及供热质量也提出了更高的要求。对换热站供热系统进行优化，使整个供热系统在一个最佳工况下运行已逐渐成为目前一项迫切需要解决的任务。
本文首先对目前集中供热的国内外发展现状进行了综述，指出集中供热系统热动态特性的研究是解决供热系统“热惯性”问题，使供热系统始终保持在最优工况下运行的关键。然而，集中供热系统是由热源、许多管道、换热器和各种热用户构成的复杂系统，供热系统的设计方法、系统型式、拓扑结构、运行模式和用户特性千差万别，供热系统的外界环境和气象条件变化多端，采用什么样的研究方法已成为解决供热系统供热质量问题的重要因素。国内外的一些学者在不断进行着这方面的探索和研究。目前，国内外的学者们都是基于实测数据采用系统辨识的方法建立系统的动态模型，基于系统模型进行仿真研究，从而了解、掌握供热系统的热动态特性。
换热站作为集中供热系统中的一个中间环节，在整个供热系统中具有举足轻重的作用。通过对换热站供热系统进行建模与仿真研究，了解与掌握其动态特性，对改善热网热力工况，提高系统供热质量起着至关重要的作用。
本文第二章对换热站供热系统的构成、控制系统、控制原理以及运行调节策略分别进行了介绍，最后分析指出：由于换热站供热系统设备和建筑物有很大的热惰性，用户室内温度不仅与当天的室外温度、系统供、回水温度和流量等参数有关，而且和前几天的上述参数都有关，采用传统的供热系统运行调节策略，调节效果并不理想。要想更好的实现按需供热，必须对供热系统的动态工况进行动态调节，对供热系统的热特性加以辨识，了解供热系统热惰性的大小，延滞的快慢，进而搞清以往参数对当天供热情况的影响，得到满足用户室温要求的预测调节参数，从而实现对供热系统的优化调节。
本文第三章在深入研究了换热站供热系统工作特性的基础上，对整个换热站供热系统建模进行了单元分割，将整个系统建模任务分解成换热器过程和热用户过程两个子单元系统建模的问题。
换热器过程，是一个典型的热工过程，内部机理比较复杂，从机理出发进行建模相对困难，而从控制角度来讲，只要把握过程的动态特性就可以满足要求，基于此本文采用了工业过程开环直接辨识的方法建立了换热器的动态特性模型。热用户过程，是一个复杂的、多参数的，并伴有时滞、耦合、时变以及一定程度非线性的过程，热用户室温不仅和换热站供热系统二次侧供、回水温度和流量有关，同时，还受到室外温度、日照和风速各方面干扰的影响，采用传统的建模方法，很难建立满足要求的系统模型。本文采用了智能建模中的模糊辨识建模方法构建了热用户过程的T-S模糊模型，所构建的模型能够很好的反映出热用户的动态特性，并且适用于基于模型的控制及系统稳定性分析，为进一步研究换热站供热系统的优化控制奠定了基础。
本文第四章在换热站供热系统模型的基础上，构建了换热站供热系统的仿真框图，并使用Matlab/Simulink仿真工具分别对换热器、调节器和热用户的仿真模型进行了系统仿真研究，验证了第三章所构建的换热站供热系统模型的有效性和精确性，同时，得到了本课题中换热站供热系统调节器的最佳调节参数。
最后本文对所做工作及存在的问题进行了总结，介绍了模型预测控制，指出今后的研究内容：将T-S模糊模型作为预测控制的预测模型，组成预测控制器，形成模糊预测控制算法，充分发挥模糊控制和预测控制各自的优势，将更加有效的克服系统的非线性和不确定性，进一步提高换热站供热系统的供热质量。