[發(fā)明專利]一種工業(yè)鍋爐模糊控制器

在審

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• 申請日: 2017-08-17
• 公開（公告）號: CN107272526A
• 公開（公告）日: 2017-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周妮娜
• 申請（專利權(quán)）人: 寶雞文理學(xué)院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 西安銘澤知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)61223
• 代理人: 李振瑞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種工業(yè)鍋爐模糊控制器。

背景技術(shù)

工業(yè)鍋爐是一個多輸入、多輸出、多回路的嚴重非線性控制對象，其控制系統(tǒng)的影響因素很多，這些因素之間相互影響，呈現(xiàn)出非線性、強耦合、時變及滯后的特性，且其被控對象的精確數(shù)學(xué)模型非常復(fù)雜，用傳統(tǒng)的控制方法進行控制會給系統(tǒng)帶來很大的超調(diào)量，嚴重時會影響系統(tǒng)的正常工作，達不到精確快速的控制需求。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種工業(yè)鍋爐模糊控制器，以便解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種工業(yè)鍋爐模糊控制器，包括進水端流量傳感器、蒸汽流量傳感器、液位傳感器、A/D轉(zhuǎn)換單元、單片機模糊控制單元、D/A轉(zhuǎn)換單元、進水端流量控制單元、供電電路單元、超限報警單元、通訊接口單元、顯示單元、存儲單元和鍵盤輸入單元；

所述進水端流量傳感器、蒸汽流量傳感器、液位傳感器用來采集外部數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)分別通過A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后輸出到單片機模糊控制單元內(nèi)，所述的單片機模糊控制單元對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并將結(jié)果通過D/A轉(zhuǎn)換單元輸出到所述的進水端流量控制單元，所述的單片機模糊控制單元同時還與通訊接口單元、顯示單元、超限報警單元、存儲單元、鍵盤輸入單元及供電電路單元連接。

較佳的，所述單片機模糊控制單元的控制對象為鍋爐汽包上控制進水流量的電磁閥門，單片機模糊控制單元包括規(guī)則庫和對輸入量進行處理的模糊化單元、模糊推理單元及解模糊化單元，所述模糊化單元的輸出端與模糊推理單元的輸入端連接，所述模糊推理單元的輸出端與解模糊化單元的輸入端連接，所述解模糊化單元的輸出端連接參數(shù)調(diào)整單元，所述參數(shù)調(diào)整單元的輸出端連接D/A轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述的模糊化單元的輸入變量為進水流量和蒸汽流量之間的偏差值與偏差值的變化率，模糊化單元將進水流量和蒸汽流量之間的偏差值與偏差值的變化率按照一定的規(guī)則變換為相應(yīng)的論域和合適的語言，并由模糊化單元輸出到模糊推理單元，模糊推理單元將接收到的模糊量與控制規(guī)則做運算后得到模糊的控制量，控制量經(jīng)解模糊化單元轉(zhuǎn)換到基本論域中，經(jīng)參數(shù)調(diào)整單元處理后作為控制量作用在控制對象上實現(xiàn)一次調(diào)整的過程。

較佳的，所述模糊推理單元采用Mamdani直接推理算法。

較佳的，所述解模糊化單元采用重心法對數(shù)值進行解模糊化處理。

較佳的，所述控制規(guī)則是由實際經(jīng)驗總結(jié)得到。

較佳的，所述單片機模糊控制單元還通過Wifi與智能手機終端連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的一種工業(yè)鍋爐模糊控制器的有益效果是：

1、本發(fā)明的模糊算法模擬人的控制思想，針對工業(yè)鍋爐的汽包液位的不同狀態(tài)采取不同的應(yīng)對措施進行控制，通過不斷的采樣獲取輸入的連續(xù)精確量，并通過模糊推理的算法過程，從而求出相應(yīng)的精確控制值來改善控制過程的動態(tài)性能，提高了整個控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能和抗干擾能力，整個系統(tǒng)的魯棒性好。

2、本發(fā)明的控制量的調(diào)節(jié)時間短，控制效果好。

3、本發(fā)明的系統(tǒng)通過Wifi與智能手機終端連接實現(xiàn)了遠程的監(jiān)控和智能控制。

4、本發(fā)明的控制系統(tǒng)的控制精度高，適應(yīng)性強。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的示意圖。

圖2為本發(fā)明的單片機模糊控制單元的內(nèi)部連接結(jié)構(gòu)的示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明提供了一種工業(yè)鍋爐模糊控制器，下面結(jié)合圖1和圖2的結(jié)構(gòu)示意圖，對本發(fā)明進行說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種工業(yè)鍋爐模糊控制器，包括進水端流量傳感器、蒸汽流量傳感器、液位傳感器、A/D轉(zhuǎn)換單元、單片機模糊控制單元、D/A轉(zhuǎn)換單元、進水端流量控制單元、供電電路單元、超限報警單元、通訊接口單元、顯示單元、存儲單元和鍵盤輸入單元；

所述進水端流量傳感器、蒸汽流量傳感器、液位傳感器用來采集外部數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)分別通過A/D轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換后輸出到單片機模糊控制單元內(nèi)，所述的單片機模糊控制單元對接收到的數(shù)據(jù)進行處理，并將結(jié)果通過D/A轉(zhuǎn)換單元輸出到所述的進水端流量控制單元，所述的單片機模糊控制單元同時還與通訊接口單元、顯示單元、超限報警單元、存儲單元、鍵盤輸入單元及供電電路單元連接。