本文關(guān)鍵詞：基于ARM的余熱鍋爐控制系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

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【摘要】：經(jīng)濟的快速發(fā)展也帶來了一些后續(xù)的問題,大氣污染的日趨嚴重以及能源資源的匱乏,如何充分的利用能源是一個值得探討的問題。傳統(tǒng)的燃煤蒸汽輪機發(fā)電廠不僅污染環(huán)境嚴重,而且能源利用率較低。燃氣蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的出現(xiàn)使得該問題迎刃而解,中間設(shè)備的余熱鍋爐通過利用余熱產(chǎn)生蒸汽并推動蒸汽輪機來發(fā)電,提高了能源利用率。余熱鍋爐中汽包水位的控制要求的最為精確,本文注重實現(xiàn)汽包水位的自動控制。本文開始介紹余熱鍋爐,其中包括余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)以及分類,并分析了余熱鍋爐的工作過程。然后針對汽包水位的特點進行了動態(tài)特性分析,并給出了汽包水位在蒸汽擾動和給水擾動下的動態(tài)特性曲線。進行汽包水位控制時采用了三沖量控制。設(shè)計的基于變論域模糊PID控制器解決了模糊控制控制粗糙的問題。通過對比仿真結(jié)果可知,相比傳統(tǒng)PID和模糊PID,變論域模糊PID控制器具有更小的超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間較短、抗干擾能力也比較好。結(jié)合實際情況,完成了以LPC2292處理器核心的硬件電路設(shè)計,采用模塊化設(shè)計對每個模塊進行詳細的分析。并對控制器的軟件部分進行了設(shè)計,然后對系統(tǒng)中的一些子模塊程序進行了分析介紹,并給出了相應的程序流程圖。
【關(guān)鍵詞】：余熱鍋爐 汽包水位 ARM 變論域 模糊控制
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TK229.929
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• Abstract9-16
• 第一章 緒論16-21
• 1.1 課題的研發(fā)背景16-17
• 1.2 研究目的及意義17-18
• 1.3 國內(nèi)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀18-19
• 1.4 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排19-21
• 第二章 余熱鍋爐汽包水位控制方案21-29
• 2.1 余熱鍋爐簡介21-24
• 2.1.1 余熱鍋爐的結(jié)構(gòu)21-23
• 2.1.2 余熱鍋爐的工作過程23
• 2.1.3 余熱鍋爐的型式和分類23-24
• 2.2 汽包水位動態(tài)特性分析24-26
• 2.2.1 給水擾動下汽包水位的動態(tài)特性25
• 2.2.2 蒸汽擾動下汽包水位的動態(tài)特性25-26
• 2.3 汽包水位控制方案26-28
• 2.3.1 單沖量控制系統(tǒng)26-27
• 2.3.2 雙沖量控制系統(tǒng)27
• 2.3.3 三沖量控制系統(tǒng)27-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 變論域模糊PID控制器研究29-47
• 3.1 傳統(tǒng)PID控制29-30
• 3.2 模糊控制理論及其本質(zhì)30-36
• 3.2.1 模糊集合和模糊關(guān)系30-31
• 3.2.2 模糊推理31-33
• 3.2.3 模糊控制器33-35
• 3.2.4 模糊控制器的本質(zhì)35-36
• 3.3 模糊PID控制的原理及設(shè)計步驟36-38
• 3.3.1 模糊PID控制36-37
• 3.3.2 模糊PID控制的原理37-38
• 3.4 變論域模糊PID控制策略研究38-43
• 3.4.1 變論域模糊控制器的原理38-39
• 3.4.2 控制器結(jié)構(gòu)設(shè)計39-40
• 3.4.3 伸縮因子設(shè)計40-41
• 3.4.4 模糊控制規(guī)則的確定41-43
• 3.5 系統(tǒng)仿真結(jié)果及分析43-46
• 3.5.1 汽包水位的三沖量控制模型43-44
• 3.5.2 仿真結(jié)果對比及分析44-46
• 3.6 本章小結(jié)46-47
• 第四章 控制器硬件電路設(shè)計47-60
• 4.1 控制器總體方案設(shè)計47
• 4.2 系統(tǒng)基本模塊設(shè)計47-50
• 4.2.1 電源模塊設(shè)計47-48
• 4.2.2 復位電路設(shè)計48-49
• 4.2.3 JTAG調(diào)試接口電路49-50
• 4.3 外擴存儲器電路設(shè)計50-53
• 4.3.1 Flash存儲器模塊設(shè)計50-52
• 4.3.2 Ram存儲器模塊設(shè)計52-53
• 4.4 通信接口設(shè)計53-54
• 4.4.1 串行通訊概述53-54
• 4.4.2 RS485通訊介紹54
• 4.4.3 RS485接口原理圖54
• 4.5 鍵盤顯示電路設(shè)計54-56
• 4.5.1 液晶顯示54-55
• 4.5.2 鍵盤電路設(shè)計及去抖動55-56
• 4.6 I/V轉(zhuǎn)換電路56-58
• 4.7 D/A轉(zhuǎn)換模塊58
• 4.8 V/I轉(zhuǎn)換電路58-59
• 4.9 本章小結(jié)59-60
• 第五章 系統(tǒng)軟件設(shè)計60-66
• 5.1 軟件系統(tǒng)總體設(shè)計60-61
• 5.1.1 總體設(shè)計思想60
• 5.1.2 控制器整體工作過程60-61
• 5.2 AD采樣子程序設(shè)計61-63
• 5.3 控制算法子程序設(shè)計63-65
• 5.4 鍵盤中斷子模塊設(shè)計65
• 5.5 本章小結(jié)65-66
• 第六章 總結(jié)與展望66-67
• 6.1 工作總結(jié)66
• 6.2 工作展望66-67
• 參考文獻67-70
• 攻讀碩士學位期間的學術(shù)活動及成果情況70

【參考文獻】

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本文編號：705793