中小型燃煤锅炉过热蒸汽温度控制系统的设计

论文编号:ZD573 论文字数:23816,页数:62，有开题报告，任务书，文献综述

摘  要:本设计课题的任务主要研究中小型燃煤锅炉的过热蒸汽的温度控制系统的设计，包括蒸汽温度的控制方法、硬件、软件构成，以及到后面用MATLAB进行系统的仿真验证等。对于控制方法，我选择的是模糊控制方法，用8031单片机实现，并用步进电机控制减温水的阀门控制减温水的水量实现对过热蒸汽温度的控制。对锅炉这种多输入、多输出、非线性时变、大滞后、强耦合的复杂系统则很难建立数学模型，模糊控制有着无可比拟的优越性。在完成了模糊算法的设计后，用MATLAB进行了仿真实现。最后得出的结论是：模糊控制方法是可行的。该系统可以很快的响应，还能有效的抑制干扰。
 关键词:锅炉;过热蒸汽温度;模糊控制;步进电机;MATLAB仿真
 
 The Small Burns Coal Boiler’s Over Steam Temperature Control System Design
 
 Abstract: This design the main research in mission of the lesson the inside the small the scaled burns the coal boiler the over the temperature of the hot the steam to the control the design of the system, including the control method, hardware, software of the steam temperature constitute, and arrives the behind use the MATLAB proceeds the system imitates true verification etc. For the control method, what I choose is control that misty control method, use an a machines realizes, counteracting a valve for entering the electrical engineering control to reduce the temperature water an amount of water for controlling reducing temperature water realizes to over hot steam temperature. At design that completed the misty calculate way behind, proceeded to imitate the reality with the MATLAB now. The conclusion that have to out finally is: The misty control method is viable. That system can respond to very quickly, and can effectively in restraint of interference.
 Keywords: Boiler；Over the hot steam temperature；Fuzzy control；The step electrical engineering；The MATLAB really imitate

目   录
摘  要 Ⅰ
关键词 Ⅰ
Abstract Ⅰ
Keywords Ⅰ
第1章 绪 论 1
1.1 中小型燃煤锅炉的现状及目前主要控制方法 1
1.2 过热蒸汽温度控制的重要意义 5
1.3 本课题的研究任务 5
第2章 中小型燃煤锅炉的工艺流程 7
2.1 中小型燃煤锅炉的结构和工艺流程 7
2.2 燃煤锅炉整体控制系统介绍 8
 2.2.1 控制汽包水位 8
 2.2.2 控制过热蒸汽的温度 8
 2.2.3 控制蒸汽压力 9
 2.2.4 维持经济燃烧 9
第3章 过热蒸汽温度控制系统介绍 10
3.1 过热蒸汽温度的特性 10
 3.1.1 主蒸汽温度控制的重要性 10
 3.1.2 主蒸汽温度的动态特性 10
3.2 过热蒸汽温度控制控制策略 12
第4章 硬件设计 16
4.1 控制器的硬件组成 16
 4.1.1主机及掉电保护电路 16
 4.1.2 键盘、显示器接口 19
4.2 模拟量输入通道 21
4.3 模拟量和开关量输出通道 24
 4.3.1步进电机驱动电路设计 25
 4.3.2 D／A转换接口电路设计 26
 4.3.3电动离心泵 27
第5章 软件设计 28
5.1 监控程序 28
5.2 中断服务程序 32
第6章 MATLAB系统仿真 36
6.1 MATLAB概况 36
6.2 利用SIMULINK和模糊逻辑工具箱建立模糊控制仿真系统 37
 6.2.l 利用图形编辑器编辑模糊推理系统（FIS） 37
 6.2.2 过热蒸汽温度控制的动态特性 39
 6.2.3 常规PID控制系统的仿真 39
 6.2.4 模糊控制系统仿真 40
6.3 仿真结果 40
 6.3.1 给定值单位阶跃扰动的仿真试验 40
 6.3.2 对象惰性区开环增益发生变化时仿真试验 41
 6.3.3 对象惰性区时间常数发生变化时仿真试验 41
参考文献 43
小结与致谢 45
附录A 显示子程序 46
附录B 键扫描子程序 47
附录C 初始化和中断程序 49

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