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锅炉过热气温模糊控制系统设计与实现

1. 绪论

1.1 研究背景及意义

1.1.1 研究背景

• 随着科技的发展，中国电力系统正在进行一次大规模的变革。
• 火力发电厂的锅炉蒸汽温度调节技术的好坏，直接影响着火力发电厂能否实现安全、经济的稳定生产。
• 锅炉过热气温控制技术的研究对于中国的经济与社会发展具有重要的意义。

1.1.2 研究意义

• 保证热电厂蒸汽轮机的安全生产，减少由于人的错误导致的事故，提高经济效益。
• 改善工作环境，提高生产效率。

2. 系统分析及总体设计方案

2.1 系统分析

• 介绍了火力发电厂锅炉过热气温控制系统的功能需求和关键技术。

2.2 总体设计方案

• 提出了锅炉过热气温模糊控制系统的总体设计方案，包括硬件设计和软件设计。

3. 过热气温模糊控制系统硬件设计

3.1 AT89C51单片机的最小系统

• 介绍了AT89C51单片机的功能和特点，并给出了其最小系统的设计。

3.2 温度采集电路

• 介绍了温度采集电路的设计，包括AD590和OP7。

3.3 显示电路

• 介绍了显示电路的设计，包括LED数码管。

3.4 键盘输入模块

• 介绍了键盘输入模块的设计，包括非密码键盘上的分体式操作模式。

3.5 电源模块

• 介绍了电源模块的设计，包括220 V交流电源的转换和分配。

3.6 报警电路设计

• 介绍了报警电路的设计，包括压电型扩音器和晶体管。

4. 锅炉过热气温模糊控制系统系统软件设计

4.1 主程序模块

• 介绍了主程序模块的设计，包括OS初始化、PID算法参数设定和AD574A的自动显示。

4.2 功能实现模块

• 介绍了功能实现模块的设计，包括中断处理、转换端的转换和键盘的显示。

4.3 运算控制模块

• 介绍了运算控制模块的设计，包括比例变换子模块、PID控制算法和晶闸管的触发器控制。

5. 结论

• 锅炉过热气温控制系统的设计过程中，首先根据生产经验和专家知识设计出模糊控制器的规则表，然后根据所设计的规则表和现场仪表获得的实际运行数据对锅炉过热气温进行实时在线模糊控制，并通过仿真和调试，最终实现了锅炉过热气温的自动控制。
• 通过对模糊控制系统的仿真和调试，得出了过热气温在不同阶段具有不同的控制目标，锅炉过热气温与负荷变化、煤种变化等因素有关，且具有一定的滞后性。
• 模糊控制系统可以在线完成对锅炉过热气温对象进行实时智能控制，且对负荷变化、煤种变化等因素具有一定的自适应能力，使其更加贴近现场运行状况。
• 本文所设计系统实现了锅炉过热气温动态过程中的自动控制。