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人类进入二十一世纪以来,经济飞速发展,科技日益创新,这一切归功于能源。但随着化石能源日益枯竭以及其开采与利用过程所造成的环境污染等问题,已严重威胁人类的生存与发展,迫切需要调整当前的能源结构,大力发展可再生能源。太阳能作为地球上分布广泛的一种绿色可再生能源,因其取之不尽用之不竭,备受关注。 本文主要针对太阳能的光热利用方式一塔式太阳能发电系统的核心装置之一的熔盐吸热器的传热机理、模型辨识与控制方法进行了研究,主要工作包括: (1)基于质量守恒、能量守恒和动量守恒定律,建立了熔盐吸热器的三维流动与传热模型;通过仿真软件,对吸热器分别在入口熔盐流速、入口熔盐温度、周围环境温度以及太阳辐射变化时的传热过程进行仿真。通过对比,找出了影响吸热器出口熔盐温度变化的因素;通过模拟熔盐吸热器复杂的工作环境,获得吸热器出口熔盐温度的变化; (2)针对熔盐吸热器复杂的换热过程,本文采用最小二乘支持向量机方法获得熔盐吸热器的回归模型,并利用遗传算法对基于RBF核函数支持向量机模型的参数进行优化,获得较为准确的熔盐吸热器回归模型; (3)针对熔盐吸热器这种非线性、强耦合且有滞后特性的复杂被控对象,本文基于模糊控制和PID控制设计了模糊自适应PID控制器。通过模拟熔盐吸热器的物理工作条件,如太阳辐射与入口熔盐温度均波动等,对其进行仿真实验,获得较为理想的稳态与动态性能,表明设计的控制器满足控制要求。