本文關(guān)鍵詞：燃?xì)忮仩t燃燒控制器優(yōu)化算法研究與設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 燃?xì)忮仩t 鍋爐建模 Vague集PID SIMULINK仿真 STM32

【摘要】：熱水鍋爐廣泛應(yīng)用于日常生產(chǎn)和生活中,隨著我國燃煤鍋爐向燃?xì)忮仩t改造計(jì)劃的推廣,使得燃?xì)鉄崴仩t應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。作為鍋爐運(yùn)行最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),燃?xì)忮仩t自動(dòng)控制系統(tǒng)對(duì)鍋爐控制有著特別重要的意義。本文針對(duì)燃?xì)鉄崴仩t進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、控制算法進(jìn)行比較分析和控制器的設(shè)計(jì),通過SIMULINK軟件平臺(tái)仿真控制算法,利用Altium Disinter09軟件繪制出燃燒控制器的原理圖并進(jìn)行元器件焊接,實(shí)現(xiàn)燃?xì)忮仩t自動(dòng)控制的設(shè)計(jì)。首先,本文分析了燃?xì)鉄崴仩t的燃燒控制系統(tǒng),通過研究燃燒過程機(jī)理進(jìn)行,確定以最小二乘法建立燃?xì)忮仩t的數(shù)學(xué)模型。之后,比較幾種控制方案,分析這幾種控制方案的優(yōu)缺點(diǎn)。由于燃?xì)忮仩t具有滯后性、關(guān)聯(lián)性等特點(diǎn),采用Vague集模糊PID控制算法。此算法利用自動(dòng)在線調(diào)整來改變PID控制器的參數(shù),使PID控制器可以不依賴于控制對(duì)象模型,從而隨著控制對(duì)象的實(shí)時(shí)變化而進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。文中對(duì)Vague集模糊PID控制器的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,Vague集模糊控制器的各項(xiàng)參數(shù)可以通過計(jì)算來給出、至于模糊控制規(guī)則和推理過程應(yīng)在后文進(jìn)行闡述。利用MATLAB仿真軟件中的SIMULINK工具建立Vague集模糊PID控制器的仿真模型并進(jìn)行仿真分析。從仿真結(jié)果可以看出,本文所設(shè)計(jì)控制器具有啟動(dòng)加熱速度快、抗干擾性能好等特點(diǎn),通過與常規(guī)PID和FUZZY模糊PID控制系統(tǒng)比較來看,其控制效果明顯好于前兩者。其次,本文設(shè)計(jì)了燃?xì)鉄崴仩t燃燒控制系統(tǒng)以及具體實(shí)現(xiàn)方法。通過主要器件選型,控制系統(tǒng)核心采用STM32微控制器,介紹各個(gè)控制部分的具體電路設(shè)計(jì)。數(shù)字信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)、模擬信號(hào)采集電路設(shè)計(jì)、數(shù)字量輸出控制電路設(shè)計(jì)、模擬量輸出控制電路設(shè)計(jì)、LCD顯示屏電路設(shè)計(jì)、鍵盤連路設(shè)計(jì)和報(bào)警電路設(shè)計(jì)。最后,本文針對(duì)燃?xì)忮仩t控制的特點(diǎn)引入U(xiǎn)COSII實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來提高系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和安全性。同時(shí)還介紹了系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì),控制主程序的流程和Vague集模糊PID控制算法具體點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)方法流程已在后文中體現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：燃?xì)忮仩t 鍋爐建模 Vague集PID SIMULINK仿真 STM32
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TP273;TK229.8
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-14
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.2 燃?xì)忮仩t國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.3 鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)展概述12-13
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容13-14
• 第二章 燃?xì)忮仩t工藝和控制分析14-19
• 2.1 燃?xì)鉄崴仩t燃燒機(jī)理14-16
• 2.2 鍋爐控制系統(tǒng)分析16-17
• 2.3 燃?xì)忮仩t控制主要任務(wù)17-18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第三章 燃?xì)忮仩t建模及模糊控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19-35
• 3.1 燃?xì)忮仩t建模19-25
• 3.1.1 系統(tǒng)辨識(shí)原理19-20
• 3.1.2 系統(tǒng)辨識(shí)步驟20-22
• 3.1.3 系統(tǒng)辨識(shí)過程22-24
• 3.1.4 系統(tǒng)辨識(shí)結(jié)果24-25
• 3.2 鍋爐系統(tǒng)控制算法25-30
• 3.2.1 常規(guī)PID原理25-27
• 3.2.2 模糊控制理論27
• 3.2.3 Vague集27
• 3.2.4 Vague集相似度量的推理方法27-28
• 3.2.5 區(qū)間值模糊控制器28-30
• 3.3 鍋爐系統(tǒng)控制算法仿真比較分析30-34
• 3.3.1 系統(tǒng)仿真工具介紹30
• 3.3.2 SIMULINK構(gòu)造Vague集PID仿真模型30-32
• 3.3.3 控制算法比較分析32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 基于STM32 燃燒控制器的應(yīng)用設(shè)計(jì)35-46
• 4.1 控制方案選擇35
• 4.2 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)35-45
• 4.2.1 主控芯片36-38
• 4.2.2 電源模塊設(shè)計(jì)38-40
• 4.2.3 實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊40
• 4.2.4 存儲(chǔ)電路設(shè)計(jì)40
• 4.2.5 RS-232 電路設(shè)計(jì)40-41
• 4.2.6 人機(jī)接口模塊41
• 4.2.7 輸入調(diào)理電路設(shè)計(jì)41-43
• 4.2.8 輸出驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)43-44
• 4.2.9 系統(tǒng)硬件布局圖及焊接圖44-45
• 4.3 本章小結(jié)45-46
• 第五章 燃燒控制器軟件設(shè)計(jì)46-57
• 5.1 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)uC/OS-II46-50
• 5.1.1 uC/OS-II的主要特點(diǎn)46-47
• 5.1.2 uC/OS-II的嵌入式系統(tǒng)層次47-48
• 5.1.3 uC/OS-II的代碼結(jié)構(gòu)48-49
• 5.1.4 μC/OS-II的內(nèi)核49-50
• 5.2 uC/OS-II任務(wù)管理50-52
• 5.2.1 uC/OS-II的任務(wù)創(chuàng)建50-51
• 5.2.2 uC/OS-II的任務(wù)劃分51
• 5.2.3 uC/OS-II任務(wù)優(yōu)先級(jí)分配51-52
• 5.3 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)52-55
• 5.3.1 主函數(shù)任務(wù)模塊52-53
• 5.3.2 點(diǎn)火系統(tǒng)模塊53-54
• 5.3.3 燃料控制模塊54
• 5.3.4 系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度流程圖54-55
• 5.4 uC/OS-II的移植55-56
• 5.4.1 基本的配置和定義55
• 5.4.2 與移植有關(guān)的主要C函數(shù)55-56
• 5.5 系統(tǒng)調(diào)試56
• 5.6 本章小結(jié)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-58
• 6.1 全文總結(jié)57
• 6.2 后期展望57-58
• 參考文獻(xiàn)58-61
• 發(fā)表論文和科研情況說明61-62
• 致謝62-63

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉福仁;燃?xì)夤┡仩t的經(jīng)濟(jì)與安全[J];北京市計(jì)劃勞動(dòng)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào);2004年02期

2 吳昊;余岳峰;徐星星;;多輸入多輸出熱工系統(tǒng)的辨識(shí)與建模研究[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2010年03期

3 趙欽新;;我國工業(yè)鍋爐發(fā)展回顧與“十二五”展望[J];工業(yè)鍋爐;2011年06期

4 吳燦奇;;未來十年我國天然氣利用趨勢探討[J];國際石油經(jīng)濟(jì);2012年Z1期

5 符海東,盧正鼎;基于Vague集距離的多評(píng)價(jià)指標(biāo)模糊決策方法[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年08期

6 李艷紅;遲忠先;閻德勤;;Vague相似度量與Vague熵[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2002年12期

7 黃國順;劉云生;;Vague集的三維表示及一組距離測度[J];計(jì)算機(jī)科學(xué);2004年12期

8 李凡,徐章艷,呂澤華;一個(gè)基于Vague集相似度量的近似推理方法[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2002年05期

9 秦家偉,沈國民;熱水鍋爐供暖的智能控制技術(shù)[J];建筑熱能通風(fēng)空調(diào);2001年06期

10 王治祥，，丁鋒;z—s變換及其應(yīng)用[J];控制與決策;1995年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 王富強(qiáng);工業(yè)燃?xì)忮仩t控制系統(tǒng)的研究和設(shè)計(jì)[D];東華大學(xué);2011年

2 王學(xué)芝;模糊自適應(yīng)PID控制研究及其在小型加熱系統(tǒng)中的應(yīng)用[D];華僑大學(xué);2006年

3 張振興;燃?xì)鉄崴仩t智能控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2006年

4 何芳;基于模糊控制的燃?xì)忮仩tDCS系統(tǒng)的研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

5 李磊;基于ARM的嵌入式工業(yè)鍋爐控制器的研究與設(shè)計(jì)[D];西北農(nóng)林科技大學(xué);2007年

6 路桂明;基于模糊PID控制的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究[D];哈爾濱理工大學(xué);2007年

7 安鵬;基于ARM和uCOS-Ⅱ的衍射儀高壓控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2009年

8 李登;基于ARM處理器與UCOS-Ⅱ操作系統(tǒng)的智能產(chǎn)量計(jì)設(shè)計(jì)研究[D];華中科技大學(xué);2013年

本文編號(hào)：543853