燃煤鍋爐主蒸汽壓力控制系統(tǒng)的算法研究及軟件設計

電氣自動化論文編號:ZD518 論文字數(shù):39090,頁數(shù):70，有開題報告，任務書，文獻綜述

目   錄
摘  要  Ⅰ
Abstract Ⅱ
第1章 緒 論 1
1.1 鍋爐控制系統(tǒng)發(fā)展概述和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 1
1.2 設計的主要內(nèi)容和總體思路 3
 1.3 本課題的研究意義 4
第2章 燃煤鍋爐的工藝流程與參數(shù) 6
2.1 鍋爐的工藝流程 6
2.2 鍋爐的參數(shù) 7
 2.2.1 蒸發(fā)量 7
 2.2.2 溫度 7
 2.2.3 壓力 8
第3章 鍋爐控制系統(tǒng) 9
 3.1 鍋爐系統(tǒng)被控對象簡圖及說明 9
 3.2 鍋爐各控制系統(tǒng)介紹 9
 3.2.1 鍋爐汽包水位的控制 10
 3.2.2 鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制 10
 3.2.3 鍋爐蒸汽溫度的控制 11
 3.3 鍋爐主蒸汽壓力控制系統(tǒng)設計 11
 3.3.1 鍋爐主蒸汽壓力控制系統(tǒng)介紹 11
 3.3.2 蒸汽壓力控制系統(tǒng)方框圖 13
第4章 系統(tǒng)硬件設計 14
 4.1 系統(tǒng)計算機方框圖 14
 4.2 微型計算機的選擇 14
 4.3 硬件接口電路 16
 4.3.1 壓力的檢測與變送 16
 4.3.2 A/D轉換器及其與單片機的接口 17
 4.3.3 鍵盤、顯示與打印電路 18
 4.3.4 步進電機控制電路 19
第5章 鍋爐壓力控制算法的研究 22
 5.1 控制理論概述 22
 5.1.1 經(jīng)典控制理論 22
 5.1.2 現(xiàn)代控制理論 24
 5.1.3 智能控制理論 27
 5.2 主蒸汽壓力控制算法 29
第6章 軟件設計與流程圖 31
 6.1 軟件的設計 31
 6.1.1 軟件的分類 31
 6.1.2 程序設計的步驟 31
 6.2 程序流程圖及簡介 32
 6.2.1 主程序 32
 6.2.2 中斷服務程序 32
 6.2.3 步進電機控制程序 34
 6.2.4 T1中斷服務程序 34
 6.2.5 采樣程序 34
 6.2.6 數(shù)字濾波程序 35
 6.2.7 PID算法程序 36
 6.2.8 帶符號乘法程序 37
 6.2.9 鍵盤掃描程序 38
第7章 系統(tǒng)仿真 40
 7.1 計算機仿真的介紹 40
 7.1.1 計算機仿真的基本概念 40
 7.1.2 計算機仿真系統(tǒng)設計的過程 40
 7.2 控制系統(tǒng)仿真研究 40
 7.2.1 控制系統(tǒng)仿真的基本原理 41
 7.2.2 控制系統(tǒng)仿真的特點 41
 7.3 本系統(tǒng)的仿真 42
參考文獻 44
結束語 45
致謝 47
附錄 48

摘 要: 鍋爐控制系統(tǒng)是現(xiàn)代自動控制技術應用的一個重要的領域。許多年來，人們在這方面的研究從未間斷，實現(xiàn)了從傳統(tǒng)的自動控制技術到今天的智能控制技術。
 在鍋爐眾多的參數(shù)當中，蒸汽壓力是保證鍋爐安全運行、鍋爐與負荷之間能量平衡的重要監(jiān)測參數(shù)。本設計我將在燃煤鍋爐工藝流程的基礎上，以單片機80C51為硬件核心，應用PID控制算法對鍋爐的蒸汽壓力進行實時的調(diào)節(jié)，使主蒸汽壓力值在系統(tǒng)允許范圍內(nèi)盡量接近設定的最佳值。
 以PID作為控制算法的調(diào)節(jié)器結構簡單，使用方便、適應性強，而且其應用時期較長，控制工程師們積累了大量的PID控制器參數(shù)的調(diào)節(jié)經(jīng)驗。在設計的后期，我還利用MATLAB軟件，對設計系統(tǒng)進行了仿真分析，并進行了變參數(shù)比較。通過仿真分析和變參數(shù)實時控制結果表明所設計的系統(tǒng)有不錯的效果。
關鍵詞：鍋爐；主蒸汽壓力；PID控制；單片機；系統(tǒng)仿真