【摘 要】
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当今世界,能源短缺和大气污染已经成为共同面临的两大难题。我国存在很多工业和民用中小型锅炉,其中大部分控制系统自动化程度低,存在燃烧不彻底、排烟氧气含量偏高、排烟热
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当今世界,能源短缺和大气污染已经成为共同面临的两大难题。我国存在很多工业和民用中小型锅炉,其中大部分控制系统自动化程度低,存在燃烧不彻底、排烟氧气含量偏高、排烟热损失大等问题,直接造成了锅炉热效率低下和大量能量的浪费,同时也给环境带来很大的污染。随着先进控制理论和嵌入式处理器技术的发展,利用嵌入式处理器功耗低、体积小及专用性强等优点,实现先进控制理论在锅炉控制系统中的运用,提高其自动化水平具有良好的发展前景。本文在对工业锅炉自动调节系统进行深入分析的基础上,以锅炉汽包水位作为被控对象,把粒子群优化算法和模糊控制与常规PID算法有效结合起来,设计了一种新型的智能控制器。其中粒子群算法可离线整定模糊PID控制器的参数,弥补了模糊控制和常规PID控制都存在的参数选择依赖经验和大量调试的缺陷。将此新型控制器运用到锅炉汽包水位三冲量控制系统中,并在MATLAB中对整个控制系统进行了仿真,仿真结果表明此新型智能控制器的控制效果优于常规PID控制器和模糊PID控制器。在嵌入式Linux平台上开发锅炉汽包水位控制器的硬件系统和软件系统。硬件系统基于32位低功耗ARM9微处理器S3C2440A,并根据汽包水位控制系统的具体要求设计了相关硬件电路。在汽包水位硬件控制系统基础上进行了软件开发,实现了对锅炉现场信号的检测、处理与控制。锅炉汽包水位控制软件系统包括驱动程序和应用程序两部分,其中应用程序是利用Qt/Embedded软件开发的,开发了汽包水位系统的控制算法和图形用户界面。系统调试表明本文设计的基于ARM平台的工业锅炉控制装置完成了对锅炉汽包水位的控制,达到了预期的设计目标。
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