均热炉排烟阀门智能定位器控制系统的研究

发布时间：2017-10-20 10:30

  本文关键词：均热炉排烟阀门智能定位器控制系统的研究

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【摘要】：轧钢生产中，，均热炉内的温度是产品质量的重要影响因素，而均热炉排烟阀门的控制直接影响炉温的稳定性和能源利用率。本文研究的智能阀门定位器是均热炉排烟管道中常用气动调节阀的核心附件，它能够显著改善阀门的动态特性，提高阀门的响应速度、定位精度以及控制灵活性。 本设计方案应用“一体化”的设计思想，将传统阀门控制系统中的执行器和智能控制器合二为一，以单片机STC2C5A60S2为系统控制的核心，接收上位机传送的设定信号和A/D转换器传递的反馈信号，经过数字信号运算控制输出。控制部分采用模糊自整定PID控制算法，通过仿真验证了其快速性和鲁棒性，使得控制系统更加智能化。 通过对控制器的硬件和软件设计，开发了均热炉排烟阀门的智能定位器，可以实现阀门的控制、阀位显示、系统检测等多项功能，经过现场使用，阀门响应速度快、定位准确。结果表明该智能阀门定位器完全达到设计要求。
【关键词】：智能阀门定位器 仿真研究 模糊自整定PID 系统硬件特性 电路设计
【学位授予单位】：武汉科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH134;TP273
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题的研究背景及研究意义8-9
• 1.2 国内外发展现状9-13
• 1.3 课题研究内容13-15
• 第2章 阀门定位器概述15-28
• 2.1 阀门定位器的作用及工作原理15
• 2.2 电气阀门定位器与智能阀门定位器15-18
• 2.3 智能阀门定位器的控制方法18-27
• 2.3.1 PID 控制18-20
• 2.3.2 模糊控制20-26
• 2.3.3 模糊控制参数自整定 PID 控制26-27
• 2.4 本章小结27-28
• 第3章 系统的硬件及软件设计28-47
• 3.1 硬件设计28-38
• 3.1.1 硬件系统框架28-30
• 3.1.2 智能阀门定位器 CPU 的选型30-32
• 3.1.3 反馈信号采集模块32-34
• 3.1.4 开关量输出电路34-36
• 3.1.5 单片机与 PC 通讯接口36
• 3.1.6 人机交互模块36-38
• 3.2 PCB 板的制作38-40
• 3.3 软件开发40-46
• 3.3.1 主程序设计41
• 3.3.2 信号采集程序设计41-42
• 3.3.3 阀位信号显示程序设计42-44
• 3.3.4 按键程序设计44-46
• 3.4 本章小结46-47
• 第4章 智能阀门定位器控制算法研究47-63
• 4.1 系统分析及控制方法的选择47-50
• 4.2 执行机构与 PWM 的建模50-53
• 4.3 PID 控制53
• 4.4 模糊自整定 PID 控制53-58
• 4.4.1 输入输出的模糊化及反模糊化54-55
• 4.4.2 模糊控制规则的确定55-56
• 4.4.3 搭建控制系统56-58
• 4.5 PID 与模糊自整定 PID 的控制仿真58-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第5章 总结与展望63-64
• 5.1 全文总结63
• 5.2 展望63-64
• 致谢64-65
• 参考文献65-68
• 附录1 攻读硕士学位期间发表的论文68-69
• 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目69-70
• 详细摘要70-74

【共引文献】

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1 田波;杨宜民;蔡述庭;;基于半马尔科夫决策过程的视频传输拥塞控制算法[J];通信学报;2014年08期

本文编号：1066803