物料烘干是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的“耗能大戶”,研發(fā)利用可再生能源的工業(yè)烘干設(shè)備是烘干行業(yè)的迫切需求。通過對生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究,研發(fā)一套生物質(zhì)氣化熱風(fēng)烘干窯（Biomass Gasification Hot-air Drying-kiln,BGHD）系統(tǒng),將生物質(zhì)氣化技術(shù)、生物質(zhì)燃氣燃燒技術(shù)與高溫熱風(fēng)烘干技術(shù)結(jié)合在一起并應(yīng)用在烘干系統(tǒng)中。針對BGHD系統(tǒng)中生物質(zhì)氣化過程的不穩(wěn)定性與物料烘干的溫度控制要求,應(yīng)用粒子群算法（PSO）優(yōu)化模糊PID控制器參數(shù)（簡稱:PSO-FPID算法）,設(shè)計出BGHD溫度控制系統(tǒng)。通過調(diào)節(jié)BGHD系統(tǒng)中氣化爐的鼓風(fēng)量,使烘干窯的溫度維持在預(yù)設(shè)范圍內(nèi),滿足了農(nóng)產(chǎn)品的烘干需求。本文的主要研究工作如下:（1）BGHD系統(tǒng)的整體方案設(shè)計。分析BGHD系統(tǒng)的組成部分與工作原理,根據(jù)系統(tǒng)的烘干需求,完成對BGHD系統(tǒng)中熱風(fēng)爐和生物質(zhì)燃氣燃燒器的選型。通過分析不同結(jié)構(gòu)類型的氣化爐特點,完成對氣化爐的結(jié)構(gòu)改造與參數(shù)設(shè)計。（2）BGHD溫度控制策略與優(yōu)化算法設(shè)計。分析BGHD系統(tǒng)的能量流程圖,獲得影響烘干窯溫度的關(guān)鍵控制因素,并對BGHD系統(tǒng)的溫度控制流程進行分析。針對BGHD... 

【文章來源】：廣東工業(yè)大學(xué)廣東省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景與來源
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 生物質(zhì)氣化技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 生物質(zhì)氣化技術(shù)應(yīng)用在烘干領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 農(nóng)產(chǎn)品烘干控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)
第二章 生物質(zhì)氣化熱風(fēng)烘干窯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    2.1 BGHD系統(tǒng)的組成及工作原理
    2.2 BGHD系統(tǒng)中主要設(shè)備的選型與設(shè)計
        2.2.1 BGHD系統(tǒng)的烘干需求
        2.2.2 熱風(fēng)爐的選型
        2.2.3 生物質(zhì)燃氣燃燒器的選型
        2.2.4 生物質(zhì)氣化爐的結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計
    2.3 本章小結(jié)
第三章 生物質(zhì)氣化熱風(fēng)烘干窯溫度控制系統(tǒng)的優(yōu)化算法設(shè)計
    3.1 BGHD溫度控制系統(tǒng)的分析
        3.1.1 BGHD溫度影響因素的分析
        3.1.2 氣化爐內(nèi)鼓風(fēng)量與可燃氣產(chǎn)量之間的關(guān)系
        3.1.3 BGHD溫度控制流程分析
    3.2 基于模糊PID控制的BGHD溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計
        3.2.1 隸屬度函數(shù)的確定及模糊化
        3.2.2 模糊控制規(guī)則的建立
        3.2.3 解模糊化及變量參數(shù)輸出
    3.3 PSO-FPID控制算法
        3.3.1 帶變異算子的PSO算法
        3.3.2 PSO-FPID控制算法的流程分析
    3.4 BGHD系統(tǒng)中PSO-FPID控制算法的實現(xiàn)流程
    3.5 本章小結(jié)
第四章 生物質(zhì)氣化熱風(fēng)烘干窯溫度控制系統(tǒng)的建模與仿真
    4.1 烘干窯模型的建立
        4.1.1 系統(tǒng)模型形式的確定
        4.1.2 烘干窯試驗階躍響應(yīng)曲線的測定
        4.1.3 烘干窯模型的求取
    4.2 基于MATLAB模糊工具箱的BGHD溫度控制系統(tǒng)設(shè)計
    4.3 基于常規(guī)PID與模糊PID控制算法的仿真研究
    4.4 基于PSO-FPID控制算法的仿真研究
        4.4.1 PSO算法運行參數(shù)確定
        4.4.2 基于PSO-FPID控制算法的系統(tǒng)仿真模型
        4.4.3 優(yōu)化結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 生物質(zhì)氣化熱風(fēng)烘干窯溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計
    5.1 BGHD溫度控制系統(tǒng)的下位機設(shè)計
        5.1.1 主控芯片的選擇
        5.1.2 溫度檢測電路設(shè)計
        5.1.3 變頻驅(qū)動電路設(shè)計
        5.1.4 下位機顯示屏模塊及故障報警電路
        5.1.5 通訊電路設(shè)計
        5.1.6 下位機系統(tǒng)整體硬件連接圖
        5.1.7 下位機系統(tǒng)的軟件設(shè)計
    5.2 BGHD溫度控制系統(tǒng)的上位機設(shè)計
        5.2.1 BGHD溫度控制系統(tǒng)串口通信與登錄界面設(shè)計
        5.2.2 BGHD溫度控制系統(tǒng)操作界面設(shè)計
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    一.結(jié)論
    二.展望
參考文獻
攻讀碩士期間科研成果
致謝
附錄1


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3416507