论文部分内容阅读
燃烧机是一种机电一体化高科技产品,广泛应用于电力、石油、钢铁冶金等行业中的加热过程。燃烧机是整个燃烧系统的心脏,对系统的性能起关键的作用,同时燃烧机是燃烧系统的最大的能耗部件。我国总体能源丰富,但结构不合理,在倡导清洁能源的今天,有必要设计先进的燃烧机控制系统以使燃烧机达到节能环保的目的。燃烧机的启动、正常燃烧、熄火在顺序和时间上有严格的要求,并且需要一系列的安全检测保护。程控器是燃烧机控制系统的核心部件,它规定了燃烧机按照一定顺序,实现一系列功能。目前燃烧机程控器大都是机械电子控制方式,主要的结构是组合凸轮,按一系列固定的程序,通过组合凸轮实现顺序控制,并由顺序控制系统控制其内部的火焰继电器。当在燃烧过程中火焰熄灭或火焰不正常时,火焰继电器动作,使燃烧机处于故障停机状态。这种程控器具有可靠性高和安全性好等优点,但由于采用机械电子控制方式,故成本较高,适应性差,且不能对故障进行有效诊断与报警。因此,本文采用PLC作为控制器来控制燃烧。这种程控器具有适应性强、抗干扰能力强、性能价格比高等特点,而且结合了模糊控制技术,能使燃烧机安全高效运行。经典控制理论和现代控制理论都是建立在精确的数学模型(微(差)分方程、传递函数和状态空间表达式)的基础上的,但是大多数被控对象十分复杂,不同程度存在纯滞后,具有非线性和时变性。很难建立精确的数学模型来描述这些被控对象,有时甚至无法建立。燃烧机的加热对象一般都是大惯性、纯滞后的系统,很难建立其精确的数学模型。模糊控制技术不用建立控制对象的数学模型,可根据熟练操作人员对被控系统的控制经验或专家的知识为依据设计出控制器,实现对系统的快速并且稳定的控制。因此,本文以专家调整PID的经验为基础,设计出模糊自整定PID控制器,并在MATLAB中进行了仿真。通过对比模糊自整定PID和传统PID的控制曲线,可以看出模糊自整定PID控制器控制效果好。最后设计出燃烧机控制系统的各子程序。