融合CAN总线及模糊控制的生物质干燥系统搭建及分析研究

发布时间：2022-11-05 05:13

　　随着化石能源的日益紧缺及温室效应的日趋严重,可再生能源的大规模开发利用成为世界重大热门课题。生物质作燃料,是未来国际可再生能源的发展方向。生物质的能源化利用,不仅保护了环境,解决了农林废弃物的处置问题,而且实现了能源的可持续发展,对降低环境污染和节约资源都具有十分重要的意义。目前,生物质能源利用的最主要途径是生物质发电。由于收获后的生物质资源含水率较高,因而在生物质燃料进行发电前,需要对生物质燃料进行干燥,提高其能源的转化效率,降低资源浪费。干燥设备的性能高低对生物质能源的利用率起到关键作用,本论文针对国内生物质干燥自动化低和通讯易出现故障等问题,采用CAN总线技术和模糊控制技术相结合的方法,为生物质发电系统提供了技术先进、性能可靠、适合我国国情的干燥系统。本论文在分析现有生物质发电企业的生产环境和工艺要求的基础上,结合生物质干燥系统现存的弊端,对生产工艺和生产控制进行优化。首先确定板式干燥机系统的整体控制方案,使其更符合自动化控制要求,然后结合传感器和模糊控制技术,建立烘干燃料重量、湿度与输送带速度之间的数学描述。上位机采用PC控制,结合MCGS组态技术搭建上位机控制系统,完成系统管... 

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国内外生物质发电技术发展现状
        1.2.2 国内外干燥设备的发展现状
    1.3 现场总线技术在生物质干燥系统中的应用现状
    1.4 模糊控制技术在生物质干燥系统中的应用现状
    1.5 课题的主要研究内容及课题来源
        1.5.1 课题的主要研究内容
        1.5.2 课题的来源
    1.6 本章小结
第二章 生物质干燥系统的结构分析与软硬件介绍
    2.1 总体设计原则
    2.2 整体结构分析
    2.3 控制系统整体结构
    2.4 MCGS组态通讯软件
    2.5 iCAN系统
        2.5.1 CANalyst-Ⅱ分析仪
        2.5.2 CANET-E接口卡
        2.5.3 iCAN功能模块
        2.5.4 iCAN协议
    2.6 ZOPC服务器软件
    2.7 iCAN系统工作流程
    2.8 主要传感器选型
    2.9 本章小结
第三章 模糊控制概述
    3.1 模糊控制系统的基本原理
    3.2 模糊控制器的设计
        3.2.1 选取模糊控制器
        3.2.2 模糊化设计
        3.2.3 制定模糊控制规则表
        3.2.4 模糊推理
        3.2.5 去模糊化
        3.2.6 基于GUI观测界面
    3.3 模糊控制仿真分析
    3.4 本章小结
第四章 生物质干燥控制系统软件设计
    4.1 通讯配置
        4.1.1 CANalyst-II分析仪通讯设置
        4.1.2 配制ZOPC服务器
        4.1.3 配置OPC设备
    4.2 编写MCGS应用工程
        4.2.1 系统管理
        4.2.2 通讯搭建
        4.2.3 监测窗口
        4.2.4 数据显示和报警数据
    4.3 系统实现流程
    4.4 本章小结
第五章 CAN总线分析
    5.1 测试设备介绍
    5.2 硬件连接
    5.3 CAN总线测试
        5.3.1 示波器窗口
        5.3.2 眼图窗口
        5.3.3 报文窗口
        5.3.4 波形记录与分析
        5.3.5 总线利用率
        5.3.6 FFT分析
        5.3.7 传输延时
        5.3.8 边沿测量
    5.4 本章小结
第六章 系统调试
    6.1 系统的通讯与调试
    6.2 调试过程中遇到的主要问题
    6.3 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 论文总结
    7.2 后续展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间主要的研究成果



本文编号：3701979