富氧及全氧陶瓷辊道窑DSP控制器的设计

    在国家科技部项目“陶瓷窑炉先进控制与健康监测技术及装备研究(2009GJD10042)”资助下,利用已有的富氧及全氧陶瓷辊道窑试验平台,根据陶瓷的工艺要求,针对富氧及全氧陶瓷辊道窑多点温度之间的强耦合,以及窑炉温度的大惯性、纯滞后、非线性的特性,以窑炉内部的温度为研究对象,研究了一种适用于富氧及全氧陶瓷辊道窑的即实用又简单的解耦控制方法,并完成了富氧及全氧陶瓷辊道DSP控制器的设计。本文所做工作及取得的成果如下：[高温氧化铝陶瓷辊棒|陶瓷辊|玻璃钢化炉陶瓷辊]

    (1)根据陶瓷烧成工艺的要求,以温度参数为主要研究对象,确定窑炉试验台主要性能指标。完成了富氧及全氧陶瓷辊道窑DSP控制器的总体方案设计。

    (2)完成了富氧及全氧陶瓷辊道窑DSP控制器的硬件电路设计,包括A/D通道扩展电路,D/A转换电路、V/I转换电路、串口通信电路、电源电路等,DSP采集到现场的信号后通过串口送往上位机显示和处理,DSP收到上位机的命令后控制现场的设备；

    (3)研究了一种适用于富氧及全氧燃烧陶瓷辊道窑的即实用又简单的多点温度解耦控制方法。文中采用多变量解耦控制技术,并对传统的PID算法进行改进。该解耦控制方法能减少系统调节时间,减小超调,提高辊道窑温度控制精度；

    (4)完成了富氧及全氧陶瓷辊道窑DSP控制器的软件设计,包括数据采集模块的软件设计、D/A转换软件设计、控制算法的软件设计、上位机与DSP通过MODBUS协议进行通信的软件设计,上位机界面设计及实验结果。 试验证明,以窑炉炉内温度为研究对象开发的富氧及全氧陶瓷辊道窑DSP控制器的控制精度较高、可靠性较好,控制方式比较灵活,性价比较高,能够达到控制要求。

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