[发明专利]一种工业锅炉模糊控制器

说明书

技术领域

本发明属于智能控制技术领域，具体涉及一种工业锅炉模糊控制器。

背景技术

工业锅炉是一个多输入、多输出、多回路的严重非线性控制对象，其控制系统的影响因素很多，这些因素之间相互影响，呈现出非线性、强耦合、时变及滞后的特性，且其被控对象的精确数学模型非常复杂，用传统的控制方法进行控制会给系统带来很大的超调量，严重时会影响系统的正常工作，达不到精确快速的控制需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种工业锅炉模糊控制器，以便解决现有技术中的不足。

本发明的技术方案是：一种工业锅炉模糊控制器，包括进水端流量传感器、蒸汽流量传感器、液位传感器、A/D转换单元、单片机模糊控制单元、D/A转换单元、进水端流量控制单元、供电电路单元、超限报警单元、通讯接口单元、显示单元、存储单元和键盘输入单元；

所述进水端流量传感器、蒸汽流量传感器、液位传感器用来采集外部数据，并将采集到的数据分别通过A/D转换单元转换后输出到单片机模糊控制单元内，所述的单片机模糊控制单元对接收到的数据进行处理，并将结果通过D/A转换单元输出到所述的进水端流量控制单元，所述的单片机模糊控制单元同时还与通讯接口单元、显示单元、超限报警单元、存储单元、键盘输入单元及供电电路单元连接。

较佳的，所述单片机模糊控制单元的控制对象为锅炉汽包上控制进水流量的电磁阀门，单片机模糊控制单元包括规则库和对输入量进行处理的模糊化单元、模糊推理单元及解模糊化单元，所述模糊化单元的输出端与模糊推理单元的输入端连接，所述模糊推理单元的输出端与解模糊化单元的输入端连接，所述解模糊化单元的输出端连接参数调整单元，所述参数调整单元的输出端连接D/A转换单元的输入端；所述的模糊化单元的输入变量为进水流量和蒸汽流量之间的偏差值与偏差值的变化率，模糊化单元将进水流量和蒸汽流量之间的偏差值与偏差值的变化率按照一定的规则变换为相应的论域和合适的语言，并由模糊化单元输出到模糊推理单元，模糊推理单元将接收到的模糊量与控制规则做运算后得到模糊的控制量，控制量经解模糊化单元转换到基本论域中，经参数调整单元处理后作为控制量作用在控制对象上实现一次调整的过程。

较佳的，所述模糊推理单元采用Mamdani直接推理算法。

较佳的，所述解模糊化单元采用重心法对数值进行解模糊化处理。

较佳的，所述控制规则是由实际经验总结得到。

较佳的，所述单片机模糊控制单元还通过Wifi与智能手机终端连接。

与现有技术相比，本发明提供的一种工业锅炉模糊控制器的有益效果是：

1、本发明的模糊算法模拟人的控制思想，针对工业锅炉的汽包液位的不同状态采取不同的应对措施进行控制，通过不断的采样获取输入的连续精确量，并通过模糊推理的算法过程，从而求出相应的精确控制值来改善控制过程的动态性能，提高了整个控制系统的稳态性能和抗干扰能力，整个系统的鲁棒性好。

2、本发明的控制量的调节时间短，控制效果好。

3、本发明的系统通过Wifi与智能手机终端连接实现了远程的监控和智能控制。

4、本发明的控制系统的控制精度高，适应性强。

附图说明

图1为本发明的系统结构的示意图。

图2为本发明的单片机模糊控制单元的内部连接结构的示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种工业锅炉模糊控制器，下面结合图1和图2的结构示意图，对本发明进行说明。

如图1所示，本发明提供的一种工业锅炉模糊控制器，包括进水端流量传感器、蒸汽流量传感器、液位传感器、A/D转换单元、单片机模糊控制单元、D/A转换单元、进水端流量控制单元、供电电路单元、超限报警单元、通讯接口单元、显示单元、存储单元和键盘输入单元；

所述进水端流量传感器、蒸汽流量传感器、液位传感器用来采集外部数据，并将采集到的数据分别通过A/D转换单元转换后输出到单片机模糊控制单元内，所述的单片机模糊控制单元对接收到的数据进行处理，并将结果通过D/A转换单元输出到所述的进水端流量控制单元，所述的单片机模糊控制单元同时还与通讯接口单元、显示单元、超限报警单元、存储单元、键盘输入单元及供电电路单元连接。