生物質(zhì)顆粒物燃燒器工況參數(shù)的合理選擇與控制對(duì)煙氣污染物的超低排放具有重要意義。本文設(shè)計(jì)了一套基于ARM Cortex-M3處理器的生物質(zhì)顆粒燃燒器控制系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)對(duì)燃燒器鍋爐溫度的精確控制,本文給出相應(yīng)的專家PI控制算法。運(yùn)行結(jié)果表明,該控制系統(tǒng)能夠取得良好的控制效果。 

【文章來(lái)源】：科技通報(bào). 2019,35(02)

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生物質(zhì)顆粒燃料燃燒器控制系統(tǒng)硬件框圖

實(shí)時(shí)查看熱電偶、風(fēng)量傳感器的測(cè)量值及各個(gè)電機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，還可以方便地設(shè)定和修改燃燒過(guò)程的各項(xiàng)工況參數(shù)，改變?nèi)紵鞯娜紵r，提升顆粒燃料燃燒器的運(yùn)行性能�；谇度胧轿⒖刂破鞯纳镔|(zhì)顆粒燃料燃燒器控制系統(tǒng)人機(jī)接口界面如圖3所示。2.2采用的控制算法生物質(zhì)顆粒燃燒器在工作中，需要調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)速度和物料供給速度，以獲得預(yù)設(shè)的爐溫。本文考慮調(diào)節(jié)進(jìn)風(fēng)速度和進(jìn)料速度來(lái)實(shí)施對(duì)燃燒器爐溫予以干預(yù)和調(diào)節(jié)，其中，溫度控制是通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)鼓風(fēng)裝置的電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的，整體實(shí)現(xiàn)示意圖4。圖3控制系統(tǒng)人機(jī)交互界面Fig．3Man-machineinterfaceofthecontrolsystem鑒于燃燒器鍋爐溫度變化的數(shù)學(xué)模型很難獲得，考慮采用智能控制方法實(shí)現(xiàn)。在比較了多種控制方法后，選用專家PI方法設(shè)計(jì)控制器，由AＲM處理器對(duì)傳感器采集到的爐溫進(jìn)行分析，通過(guò)變頻器對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，以獲得較為滿意的爐溫。在借鑒相關(guān)文獻(xiàn)［14－16］的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了如下專家PI控制器。圖4爐溫的調(diào)節(jié)與控制示意圖Fig．4Schematicdiagramofthefurnacetemperature’sregulationandcontrol分別以wr和ws(k)表示爐溫的期望值和當(dāng)前時(shí)刻爐溫傳感器的測(cè)量值，記e(k)=wr－ws(k)，de(k)=(e(k)－e(k－1))/tδ，tδ表示采樣時(shí)間間隔。專家PI控制的具體規(guī)則如下:Ｒule1．當(dāng)|e(k)|已經(jīng)很大，無(wú)論誤差變化趨勢(shì)de(k)如何，控制器要按最大或最小值輸出，以實(shí)現(xiàn)迅速調(diào)整誤差，使|e(k)|迅速減小。Ｒule2．當(dāng)d|e(k)|dt≥0，若|e(k)|較大，則控制器需要實(shí)施較強(qiáng)的?

來(lái)實(shí)施對(duì)燃燒器爐溫予以干預(yù)和調(diào)節(jié)，其中，溫度控制是通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)鼓風(fēng)裝置的電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)現(xiàn)的，整體實(shí)現(xiàn)示意圖4。圖3控制系統(tǒng)人機(jī)交互界面Fig．3Man-machineinterfaceofthecontrolsystem鑒于燃燒器鍋爐溫度變化的數(shù)學(xué)模型很難獲得，考慮采用智能控制方法實(shí)現(xiàn)。在比較了多種控制方法后，選用專家PI方法設(shè)計(jì)控制器，由AＲM處理器對(duì)傳感器采集到的爐溫進(jìn)行分析，通過(guò)變頻器對(duì)鼓風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，以獲得較為滿意的爐溫。在借鑒相關(guān)文獻(xiàn)［14－16］的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了如下專家PI控制器。圖4爐溫的調(diào)節(jié)與控制示意圖Fig．4Schematicdiagramofthefurnacetemperature’sregulationandcontrol分別以wr和ws(k)表示爐溫的期望值和當(dāng)前時(shí)刻爐溫傳感器的測(cè)量值，記e(k)=wr－ws(k)，de(k)=(e(k)－e(k－1))/tδ，tδ表示采樣時(shí)間間隔。專家PI控制的具體規(guī)則如下:Ｒule1．當(dāng)|e(k)|已經(jīng)很大，無(wú)論誤差變化趨勢(shì)de(k)如何，控制器要按最大或最小值輸出，以實(shí)現(xiàn)迅速調(diào)整誤差，使|e(k)|迅速減小。Ｒule2．當(dāng)d|e(k)|dt≥0，若|e(k)|較大，則控制器需要實(shí)施較強(qiáng)的控制作用，使d|e(k)|dt＜0，迅速減小|e(k)|;如果d|e(k)|dt≥0，但|e(k)|并不很大，那么控制器實(shí)施一般的控制作用，只要扭轉(zhuǎn)誤差的變化趨勢(shì)即可，使得d|e(k)|dt＜0。Ｒule3．當(dāng)d|e(k)|dt＜0或|e(k)|較大，控制器實(shí)施一般的控制作用。Ｒule4．當(dāng)誤差處于極值狀態(tài)，如果|e(k)|較?

【參考文獻(xiàn)】：
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