热水锅炉是日常生产、生活中被广泛使用的供热设备,随着我国能源结构的优化调整,燃气热水锅炉以其经济、高效、环保的特性得到了越来越多的关注。燃烧控制是锅炉运行的一个重要环节,对提高锅炉运行的经济性、可靠性和安全性有着重要的意义。本文针对燃气热水锅炉燃烧控制系统进行了研究和探讨,设计了一种基于模糊自整定PID控制算法的燃烧控制系统,实现了对燃气热水锅炉燃烧系统的自动控制。
本文首先对燃气热水锅炉燃烧控制系统的组成和控制原理进行了分析,并对燃烧过程机理进行了研究,确定了燃烧控制系统实现自动控制的方法。在此基础之上,提出了燃烧控制系统的设计方案。针对燃烧控制系统的特点,选择模糊自整定PID控制算法实现控制过程。这种控制算法利用模糊控制器对PID控制器的参数进行自动在线调整,使得PID控制器能够脱离对控制对象模型的依赖,适应控制对象的实时变化。文中详细阐述了模糊自整定PID控制器的设计过程,给出了模糊控制器的各项参数、模糊控制规则以及推理合成过程。利用MATLAB作为仿真工具,建立了模糊自整定PID控制器的仿真模型并对其进行了仿真。仿真结果表明,本文所设计的控制器性能稳定,控制效果优于常规PID控制系统,实现了系统的快速、无差控制。
本文对燃气热水锅炉燃烧控制系统的具体实现方法进行了设计。对于控制系统的硬件部分,介绍了各主要器件的选型和具体电路设计。本文采用英飞凌XC886单片机作为控制系统的核心,利用其丰富的外设单元满足控制系统的需求。对燃烧控制系统的主要硬件模块进行了设计,其中主要包括主控制器及其外围电路,信号采集模块,实时时钟模块,输出控制模块,人机交互模块以及故障保护模块。本文同时还对系统的软件设计进行了介绍,给出了控制主程序的流程,以及所设计的模糊自整定PID控制算法的实现流程。
