一、单片机在小型热水锅炉温度控制中的应用（论文文献综述）
柴瑞磊[1]（2020）在《分布式电源辅助集中供热系统设计与应用》文中认为能源和环境问题是我国多年来的一项重大课题,也是全球所面临的一项重大挑战。从可持续发展的战略角度出发,必须要保持生态平衡、环境保护和经济建设三者之间的协调发展关系,因此如何开发并有效利用清洁能源,对我国经济和环境的可持续发展具有深远的战略意义。本研究将分布式电源应用在盘锦某集中供热系统中,以分布式电源的“低成本”和“高灵活”为出发点进行设计并应用,同时整合分布式电源系统与集中供热系统中分散的设备资源,尽可能将设备的利用效率最大化。本研究的主要工作及成果如下:（1）选用光伏电池构成分布式电源系统的电能发生设备,产生的电能直接通过电阻转化为热能,在集中供热系统中指定的位置与热能循环载体发生热交换,完成分布式电源系统和集中供热系统的结合。（2）对关键设备的电气特性进行分析,结合分析得到的结果,设计并搭建软、硬件平台,提出有效的控制方法,驱动控制系统按预定方式来实现模拟信号的采集和累计、自动追踪光伏电池最大功率输出点等功能。（3）对分散的设备资源进行整合,搭建远程监控平台,对分布式电源系统和集中供热的换热站系统的运行数据实时监测、保存,并自定义生成历史报表和趋势曲线,为运行数据的统计、分析做好基础工作。（4）根据用户对热能需求的阶段性特点,对集中供热的运行方案进行优化并加以改造,在不加大设备资金投入的前提下,增加节能子程序,实现热能的合理分配。本文提出的分布式电源在集中供热系统中应用,降低了供热企业生产中化石能源的消耗量,减少了环境污染,辅助供热系统也为直流配电、分布式电源就地消纳提供了新的解决方案。
康晓锐[2]（2020）在《基于STM32的甲醇锅炉控制系统的设计》文中认为近年来以煤炭为首的锅炉在工业与生活中得到大量应用,但随之带来了严重的环境问题,因此国家出台一系列整改政策以发掘新兴清洁能源来代替煤炭。其中在城市供暖问题中天燃气锅炉虽已扮演重要角色,但偏远郊区却因传输等问题对其望而却步。作为清洁型锅炉代表的甲醇锅炉以它独特的优越性逐渐走入人类视线。本文以甲醇锅炉控制系统为研究对象,以提高控制精度和锅炉热效率为研究目的进行了深入研究,主要内容如下:首先,对甲醇锅炉的独特性进行研究,包括燃料独特性与工艺独特性两方面,并分析了甲醇锅炉的优势,另外对甲醇锅炉控制系统的核心模块进行分析与设计。先对控制系统进行整体设计,再对阀门开度、风机频率、远程监控等核心部分进行分析与设计。由于控制器的参数设置影响控制精度,燃料量与送风量的比值直接决定锅炉的热效率值,因此对该部分的控制是本文的重点。其次,在确定了研究重点后,先对影响控制精度的参数进行动态优化。该优化主要针对PID控制器中的参数,先是根据甲醇锅炉的控制结构搭建了仿真模型,然后将差分进化算法（DE）与模糊差分进化算法（FDE）加入PID中,最后对比分析了PID、DE-PID和FDE-PID三种算法对系统的影响,结果表明:FDE-PID在系统各指标上都明显优于其它两种算法。然后,为了进一步实现节能减排,提高锅炉热效率,对燃料量与送风量的比值进行自动在线调整。首先对甲醇锅炉能量收支进行整体分析,引出过量空气系数的概念,并提出利用基于模糊自寻优算法的两步法和粒子群算法（PSO）对过量空气系数进行动态寻优,研究表明基于粒子群算法的甲醇锅炉控制系统显现出更加优越的性能。为了进一步优化,又对比分析了粒子群算法、基于变异策略的粒子群算法（MPSO）和基于模拟退火的粒子群算法（SAPSO）,最后得出SAPSO更适用于甲醇锅炉控制系统。最后,在研究与仿真的基础上,设计了以STM32为核心,电源、时钟、调试、报警、远程监控等电路为外围电路的锅炉燃烧控制器,并以Altium Designer Release10为开发平台完成了硬件原理图以及PCB板。另外,根据硬件的设计,制作了各个模块的软件流程图,并完成程序编写,且在μC/OS-II嵌入式实时操作系统上进行软件开发,还分别在μC/GUI和Lab VIEW平台上设计了LCD显示屏界面和PC端界面。最后对该系统进行了调试,实验结果表明该系统达到了预期的检测效果,具有可应用的价值。
谷朋阳[3]（2019）在《模糊控制在集中供热中的应用研究》文中研究指明目前,我国北方的城镇居民供暖以集中供热系统为主,其末端多采用散热片。已有的集中供热系统普遍具有自动化水平不高的特点,有些供热系统甚至不设置自控系统,这种现象带来供热不均、能源浪费、居住者舒适度下降等一系列问题。随着自动控制技术的发展和人们对于生活品质要求的不断提高,应开展自动控制在供热系统中的应用研究。目前,区域集中供热系统的自控多采用常规PID控制,区域集中供热系统具有非线性、时变性、干扰性强、控制对象模型不易建立等特点,该控制方式带来的效果往往并不理想。本文在现有研究的基础上,提出了一种智能控制的方法——模糊PID控制,此方法具备了模糊控制和PID控制的优点,本文将其在区域集中供热系统中应用,以期在保证系统供热效果的同时达到节能的目的。文章首先介绍了模糊PID控制,研究了模糊PID控制系统在供热系统应用的可行性。在系统设计时对控制参数进行整定,对模糊语言变量的论域进行选取以及隶属函数的选择,通过对控制参数的限定,以寻求最佳的控制参数,得到最稳定的控制系统响应曲线。对控制元件进行了设计与调试,对单片机、温度传感器、显示屏、步进电机等型号进行选取,并对各控制元件进行了程序编程设计,设计语言为C语言。通过对仿真电路的调试,得到当温度改变时,显示屏实时显示温度变化,步进电机做出正确的正反转动作。在此基础上,本文针对散热器建立了数学模型,对PID控制系统和模糊PID系统进行了仿真设计,并从系统的稳定性、超调量、抗干扰能力等方面来评价系统的优劣,结果表明:与PID控制相比,模糊PID控制都表现出了其系统优越性,更适合在供热系统上应用,有利于系统的稳定运行。本文还考虑到多用户之间的水力失调现象,提出了优先级控制策略,针对多用户进行了仿真实验,通过控制程序设定条件对温控阀进行延迟调控,满足最不利环路上用户的用热需求,提高了能源利用率。本研究可以为区域供暖系统的设计和应用提供有益的参考。
礼冬雪[4]（2018）在《基于嵌入式的生物质热水锅炉智能控制器设计与研究》文中提出生物质能是可再生的清洁能源,对其开发应用具有广阔前景。当今欧洲很多发达国家利用生物质作为主要能源,在国家电力生活等诸多方面生物质能源已经广泛使用。生物质锅炉替代燃煤锅炉,在分散取暖、餐饮、洗浴、游泳馆等设施中,更具现实意义。国内外学者在基于模型辨识、自适应控制、非线性预测控制等进行了深入的研究,并将这些研究理论应用到温度控制系统。但这些理论研究与热水锅炉供暖系统结合少之甚少,本文将模型辨识、非线性自适应控制算法应用到生物质热水锅炉供暖实例中,达到节能、高效、稳定的目的。本文以典型的供暖过程控制为背景,针对供暖过程中的锅炉供水温度、回水温度、室内温度、室外温度、延迟时间、给料时间、供暖流量等诸多参数难以构建合理准确的模型,我们分别在模型构建和模型参数设计方面展开讨论。针对供暖过程中室内温度控制存在的多变量参数不确定性问题,提出了一种非线性自适应控制器。由于本文设计的控制系统一方面可以抑制外界干扰产生的影响,另一方面也可以提高系统的稳定性,实现室内温度的鲁棒性控制。分别将有无自适应控制算法的控制器应用到供暖系统,并对供暖过程中室内温度进行仿真。由于釆用了自适应制器,因此稳态时可以使误差逐渐减小至零,如采用闭环系统,收敛速度也将大大提高,同时系统的跟踪精度和鲁棒性。本文首先依据能量守恒定律建立供暖机理模型,并对供暖系统稳定运行时的实验数据进行采集。然后,应用最小二乘算法辨识模型的未知参数,依据简化后的供热模型调整控制器的参数,达到稳态控制。与传统的控制方法相比,基于模型辨识与非线性自适应控制相结合的控制方法提高了控制器的品质,能够精确、快速的控制室内温度。最后,在嵌入式系统STM32实验开发板上,依据本控制系统所编写的程序利用上位机的MDK集成开发环境进行编译、调试,验证了该控制系统试验程序的全部功能。调试与试验表明基于嵌入式系统的生物质热水锅炉智能控制器满足小型生物质热水锅炉经济运行的基本要求,该控制器具有稳定性高、智能控制完善、可开发性强、功耗低、体积小等特点。基于嵌入式系统的控制器为工业锅炉提供了一种新型现代化监控器,对于确保生产安全、提高自动化水平和节能高效稳定运行有着重要意义和广阔的应用前景。
周朋[5]（2016）在《基于STM32锅炉夹套温度串级控制系统的研究》文中研究说明锅炉夹套温度控制系统具有控制精度高、抗干扰能力强等优点,主要运用在石油、化工等对液体加热,其温升曲线必须满足一定的线性温升和生产安全要求,由于许多实践现场对温度的影响是多方面的,温度控制系统有其自身属性,表现在拥有控制的滞后特性,控制对象的非线性等使得温度的控制比较复杂,传统的加热装置由于继电器的应用导致过大体积,故障率高,且系统的噪声比较大,严重降低了正常的工业生产效率。采用高速的微处理器使得系统的软件调试变得简单、系统的工作模式选择变得丰富,能够提高智能化,改善传统继电控制模式的性能。设计中详细介绍了锅炉温度夹套温度控制的工艺流程,对温度控制的特性作了深入研究,通过对常规PID控制、串级PID控制策略控制进行MATLAB仿真效果对比,PID自整定后通过临界比例法及Z-N法获得PID控制参数,得出最适合锅炉温度控制的算法,满足其在特定情况下的温度升高曲线,提高了串级温度控制系统的控制参数在现场下的适应能力。在硬件选型上选用STM32作为CPU,确定了温度及压强变送器型号、执行机构型号等,对硬件连接情况进行了测试。在人机对话功能上,采用STM32的UCOS-II操作系统,建立可视化界面,实时查看采集温度、设备状况,并设置报警功能,操作系统使得系统智能化程度提高,控制更加方便。系统设计能够满足现场的温度控制要求,性能特性优良。
艾亚楠[6]（2016）在《家用燃煤锅炉控制器系统研究》文中研究说明在中国北部区域,冬季寒冷,需要利用锅炉燃烧产生热量进行供暖,该采暖方式经济而且实用。在一些没有集中供暖或者独立供暖的地方,家用燃煤锅炉起着非常重要的作用,为了生活方便需要设计一套全自动的锅炉24小时运行。它的主要工作原理是利用燃烧煤炭燃料发热量对锅炉内的水加热,水温升高,散发热量,热水将通过循环水泵被送到相应区域,冷水重新回到锅炉。通过重复这个过程,能够给用户供热。要实现对家用燃煤锅炉的自动控制,需要设计锅炉的控制系统。以STM32为主控芯片,使用PT100作为温度传感器采集炉内水温,采集到的水温数据反馈到主控芯片中,主控芯片根据设定的温度控制风机和煤机的转速控制煤量的输入以及燃烧情况,从而调节炉内水温以达到要求,同时控制水泵自动运行将水送到供暖区域。该控制系统能够实现锅炉的自动化,能够让锅炉24小时自动运行,包括能够自动给煤和鼓风,能够自动水循环,能够对温度进行控制,如果温度过高或过低能够发出警报等功能。为了实想远程控制,选择SIM900A模块,该模块有发短信和联网传输数据的功能,并且在很多领域有应用。STM32和SIM900A通过串口连接进行数据传输,主要温度数据信息的传输。通过发送相应的控制命令来实现对温度的控制,从而实现对家用燃煤锅炉的远程控制。远程控制部分主要实现对温度的控制,能够减少煤的使用量,节约资源,方便生活。燃煤锅炉能够实现24小时的自动运行。基于单片机技术的家用燃煤锅炉自动供暖锅炉系统与远程控制结合起来,在生活中带来许多方便。
胡开明,王怀平,葛远香[7]（2014）在《基于Smith预估控制和组态技术的锅炉内胆温度控制》文中研究指明本文针对锅炉内胆的水温控制,设计了以单片机为控制器的控制系统,主要完成了铂电阻温度采集电路、可控硅加热电路以及过零检测等硬件电路的设计,采用了Smith预估控制算法,同时为增加系统受到的负荷干扰的补偿作用和减少对模型的依赖程度,对Smith预估器控制算法在结构上进行了改进。设计了系统的远程组态监控,在组态环境里对系统进行调试。MATLAB仿真和组态调试结果表明:控制性能指标明显优于普通PID控制,同时系统的抗干扰能力有了大幅度的提高,设计的效果较为理想。
陈磊[8]（2014）在《基于虚拟仪器的锅炉温度控制系统的研究》文中研究表明为了最大限度的节约能源,提高供热质量,降低工人劳动强度,能够实施温度精确监测及调控的锅炉温度控制系统开始越来越多的被应用在现代供热生产中,它是锅炉节能燃烧、自动控制、计算机控制等多项技术理论结合体。本设计论文由主、从机两部分组成,其中主机控制系统由计算机和数据采集卡组成,利用NI公司虚拟仪器软件开发平台的Labview软件,通过运行系统主控程序完成热工参数及设备运行状态的采集,通过操作人员操作系统界面指令,实施各项数据的运算,处理及调控功能,主机控制系统,包括手动和自动两种控制方式,通过转换开关可以自由切换控制方式,同时还能够远程实时监控各锅炉的运行状况,实现完成报警保护等各项管理功能,达到提高供热质量及节能降耗的目的,在软件设计上使用了模块化的理念,各模块相对独立,结构清晰,同时结合现场实际运行的特殊性,在保证锅炉温度正常调节控制的基础上,增加了许多人性化功能,如（故障诊断,声光报警等）。从机系统是为建立在虚拟仪器软件控制的主机系统服务的,它主要由单片机系统及测温电路、温度显示电路、缺相测试电路、实时时钟电路、通信子系统等外围功能电路组成,主要作用是操作传感器,实现锅炉出、回水温度等外界热工参数采集及信号处理,同时将采集处理后参数数据及设备运行工况及时发送到主机系统,并接收并运行主机发送的控制指令。利用单片机快速运行及抗干扰性强的特点,保证信号的准确采集及主机指令的有效执行。利用虚拟仪器的先进技术手段,本文从软硬件选型、系统组成、控制方案等多方面入手,设计了一款能够实时监测参数状态,自动调控供热温度,具有智能判断,超温报警功能的锅炉温度控制系统,实现了锅炉供热温度的自动、合理调节,达到了安全、节能、降耗的目的。
孟国影[9]（2014）在《燃气热水锅炉控制系统的应用研究》文中进行了进一步梳理锅炉作为重要的动力和供暖设备，在经济发展中的地位越来越突出。然而燃煤锅炉的应用在过去占据了大部分份额，长期的运行经验表明燃煤锅炉具有控制复杂、燃烧效率低、人力资源浪费和环境污染严重等缺点。在倡导绿色发展的今天，燃煤锅炉终将被其他的清洁能源所代替。本文主要针对燃气热水锅炉的应用进行工艺分析、算法仿真和控制系统设计。天然气是一种清洁能源，几乎零污染，同时燃气锅炉设备相对简单便于实现智能化控制，易于提高锅炉的燃烧效率。因此，首先分析了燃气热水锅炉的工艺过程和控制机理的实现方法，同时对燃气锅炉控制对象特性和任务进行分析，得出通过控制燃气比例阀和鼓风机风量来调节锅炉的出水温度。燃气锅炉是一个复杂的控制对象，具有非线性、大惯性和时滞性的特点，因此选择合适的控制算法是一件非常重要的工作。工业现场中应用较多是线性PID算法，PID算法具有原理清楚、结构简单和稳态精度高等优点，但是算法本身对控制对象数学模型精度要求较高，而燃气热水锅炉不易建立精确的数学模型。所以本文介绍分析了模糊控制理论，并结合常规PID算法设计了模糊自整定PID算法，其中重点介绍了模糊控制器的结构和设计。为了验证模糊自整定PID算法理论分析的正确性以及对锅炉的控制效果，本文进行了模糊自整定PID算法和常规PID算法的仿真分析。首先借助MATLAB软件中的系统辨识工具箱对中小型燃气热水锅炉的数学模型进行了辨识，这种方法的精度不高，但是完全满足仿真验证的需要。接着在MATLAB/SIMULINK中搭建了两种算法的仿真框图，并进行对比分析。仿真结果表明，模糊自整定PID算法具有更好的动静态性能和鲁棒性好等优点。最后，本文搭建了基于STM32燃烧控制器的硬件平台，在Altium Designer6.9上完成了原理图和PCB的工作，实现的功能主要有锅炉状态量和模拟量的采集、控制算法运算、PWM调节燃气比例阀和DAC输出控制鼓风机、继电器输出、RS485通讯电路、人机交互、实时时钟、JATG调试等。在硬件平台的基础上利用KEIL完成了软件设计，同时进行了模块化调试。
王华[10]（2013）在《分布式电热锅炉控制系统的研究》文中进行了进一步梳理随着电热锅炉越来越被广泛的应用,人们也设置出了各种各样的控制系统。为了充分发挥能源效能、减轻工人劳动强度、提高企业信息化管理水平,在此设计一套安全、可靠、有效的系统来实现锅炉生产的自动监控。本文以三台供暖热水锅炉及其相关辅助控制设备为研究对象,采用ARM Cortex-M3为核心控制器,结合CAN现场总线技术,利用变频调速技术、网络技术和冗余技术,将现场所有控制设备构建为分布式监控系统。通过对下位机与上位机的软件编程和软硬件组态,实现三台热水锅炉的全部监控。最终完成的电热锅炉能够实时显示水位的变化和水温,显示锅炉的压力,能够手动自动供水,根据供水量的需求,变频器控制水泵的工作台数,压力超标时自动报警。
二、单片机在小型热水锅炉温度控制中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、单片机在小型热水锅炉温度控制中的应用（论文提纲范文）
（1）分布式电源辅助集中供热系统设计与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题选题背景及国内外研究现状 |
| 1.2 研究的意义 |
| 1.3 本文的研究工作 |
| 第二章 系统概述 |
| 2.1 辽宁地区集中供热系统 |
| 2.1.1 热水锅炉 |
| 2.1.2 换热站 |
| 2.2 采集与监控系统 |
| 2.2.1 可编程控制器 |
| 2.2.2 人机界面 |
| 2.2.3 变送器 |
| 2.2.4 组态软件 |
| 2.3 分布式电源系统 |
| 2.3.1 光伏电池 |
| 2.3.2 光伏最大功率追踪系统 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 光伏电池的特性研究及负载匹配测试 |
| 3.1 光伏电池的特性研究 |
| 3.1.1 光伏电池输出特性 |
| 3.1.2 光伏电池内阻仿真 |
| 3.1.3 利用负载变换技术实现光伏电池直流加热负载匹配 |
| 3.2 光伏直流加热系统设计 |
| 3.2.1 光伏直流加热装置结构图 |
| 3.2.2 测试系统安装方案 |
| 3.2.3 测试系统样机 |
| 3.3 实验结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 分布式电源辅助加热系统的硬件设计 |
| 4.1 系统结构设计 |
| 4.2 控制单元设计 |
| 4.2.1 西门子PLC简介及选型 |
| 4.2.2 控制单元硬件电路设计 |
| 4.2.3 PLC通讯参数设置 |
| 4.3 光伏加热单元设计 |
| 4.3.1 光伏电池选型 |
| 4.3.2 接触器简介及选型 |
| 4.3.3 光伏加热单元硬件电路设计 |
| 4.4 采集单元的设计 |
| 4.4.1 电流变送器简介及选型 |
| 4.4.2 电压变送器简介及选型 |
| 4.4.3 光照度变送器简介及选型 |
| 4.4.4 采集单元硬件电路设计 |
| 4.5 人机交互单元设计 |
| 4.5.1 步科HMI简介及选型 |
| 4.5.2 人机交互单元硬件电路设计 |
| 4.5.3 HMI通讯参数设置 |
| 4.6 远程监控单元设计 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 分布式电源辅助加热系统的算法研究及软件设计 |
| 5.1 模拟信号的降噪处理 |
| 5.1.1 常用数字滤波方法 |
| 5.1.2 剔峰均值滤波法分析与建模 |
| 5.2 分布式电源系统的采集与控制算法研究 |
| 5.2.1 工程值(浮点数)转换的算法 |
| 5.2.2 光伏加热系统功率累积算法 |
| 5.2.3 基于功率比较实现光伏最大功率点追踪的控制方法 |
| 5.2.4 可变式子系统执行方法 |
| 5.3 系统的软件设计 |
| 5.3.1 HMI的软件设计 |
| 5.3.2 远程监控站的软件设计 |
| 5.4 集中供热运行方案的优化设计与改造 |
| 5.4.1 集中供热运行方案分析 |
| 5.4.2 集中供热运行方案的优化设计 |
| 5.4.3 换热站控制系统的改造 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 分布式电源辅助加热系统实现过程与结果分析 |
| 6.1 手动模式下光伏加热系统测试结果及分析 |
| 6.2 自动模式下光伏加热系统测试结果及分析 |
| 6.3 分布式电源辅助加热系统运行结果的整体分析 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 可编程控制器程序指令表 |
| 致谢 |
| 攻读学位论文期间获得的荣誉 |
（2）基于STM32的甲醇锅炉控制系统的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 甲醇锅炉发展现状 |
| 1.3 锅炉控制发展现状 |
| 1.3.1 锅炉燃烧控制系统优化发展现状 |
| 1.3.2 PID参数优化发展现状 |
| 1.3.3 过量空气系数控制发展现状 |
| 1.3.4 锅炉远程控制发展现状 |
| 1.4 本文主要工作及章节安排 |
| 1.4.1 主要工作 |
| 1.4.2 章节安排 |
| 第二章 甲醇锅炉的独特性研究及控制系统核心模块设计 |
| 2.1 甲醇锅炉的独特性 |
| 2.1.1 燃料的独特性 |
| 2.1.2 工艺的独特性 |
| 2.1.3 甲醇锅炉的优势 |
| 2.2 控制系统核心模块设计 |
| 2.2.1 控制系统整体分析与设计 |
| 2.2.2 燃料阀门控制 |
| 2.2.3 风机频率控制 |
| 2.2.4 无线通信控制 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 基于模糊差分进化算法的PID参数控制 |
| 3.1 系统辨识 |
| 3.2 模糊差分进化算法 |
| 3.2.1 差分进化算法 |
| 3.2.2 模糊差分进化算法 |
| 3.3 FDE-PID算法的控制流程及仿真分析 |
| 3.3.1 FDE-PID算法的控制流程 |
| 3.3.2 仿真分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于模拟退火粒子群算法的过量空气系数控制 |
| 4.1 过量空气系数 |
| 4.2 基于两步法的温度优化控制 |
| 4.2.1 粗调节控制策略 |
| 4.2.2 细调节控制策略 |
| 4.3 基于粒子群算法的优化控制 |
| 4.3.1 甲醇锅炉热效率与过量空气系数的关系 |
| 4.3.2 粒子群算法与改进粒子群算法 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.4.1 两步法仿真 |
| 4.4.2 粒子群算法仿真 |
| 4.4.3 对比仿真 |
| 4.4.4 突变更新策略 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 甲醇锅炉燃烧控制器的设计与调试 |
| 5.1 总体设计 |
| 5.1.1 系统功能实现 |
| 5.1.2 系统设计结构 |
| 5.2 硬件电路设计及选型 |
| 5.2.1 主控制器 |
| 5.2.2 电源电路 |
| 5.2.3 时钟电路 |
| 5.2.4 调试电路 |
| 5.2.5 报警、按键电路 |
| 5.2.6 采集电路 |
| 5.2.7 驱动电路 |
| 5.2.8 远程通信电路 |
| 5.2.9 系统硬件布局图 |
| 5.3 软件设计 |
| 5.3.1 实时操作系统 |
| 5.3.2 系统程序设计 |
| 5.3.3 人机界面设计与实现 |
| 5.3.4 数据记录的存储 |
| 5.4 系统整体调试 |
| 5.4.1 主控制板测试 |
| 5.4.2 锅炉热效率测试 |
| 5.4.3 远程通信测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）模糊控制在集中供热中的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 自动控制在区域供热系统中应用的必要性 |
| 1.2 热网控制的国内外发展现状 |
| 1.3 自动控制技术的国内外发展现状 |
| 1.4 供热系统的自动控制方式 |
| 1.5 散热器采暖 |
| 1.6 本文主要研究内容 |
| 第2章 模糊控制系统 |
| 2.1 模糊控制简介 |
| 2.2 常规PID控制器设计 |
| 2.3 模糊PID控制器设计 |
| 2.3.1 输入、输出变量的确定 |
| 2.3.2 PID控制器的确立 |
| 2.3.3 模糊推理及解模糊 |
| 2.4 模糊控制在供热系统中应用的可行性 |
| 2.4.1 模糊控制在暖通空调中的应用 |
| 2.4.2 模糊控制在换热站和锅炉中的应用 |
| 2.4.3 模糊控制在热网系统中的应用 |
| 2.5 模糊控制参数 |
| 2.5.1 控制参数的模糊关系 |
| 2.5.2 PID参数整定 |
| 2.5.3 模糊语言变量值 |
| 2.5.4 隶属函数 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 控制元件的设计与调试 |
| 3.1 单片机控制系统设计 |
| 3.1.1 单片机的简介 |
| 3.1.2 单片机系统设计 |
| 3.2 外围电路部件选型 |
| 3.2.1 温度传感器 |
| 3.2.2 LM016L显示屏 |
| 3.2.3 温度控制阀 |
| 3.3 系统程序设计 |
| 3.3.1 DS18B20初始化 |
| 3.3.2 DS18B20写字节 |
| 3.3.3 DS18B20读数据 |
| 3.3.4 温度采集 |
| 3.3.5 数据显示 |
| 3.3.6 步进电机的执行 |
| 3.4 仿真调试 |
| 3.5 模糊PID程序 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 针对单用户的模糊控制仿真 |
| 4.1 模糊PID控制系统 |
| 4.2 散热器数学建模 |
| 4.2.1 储热水箱的数学建模 |
| 4.2.2 散热器数学建模 |
| 4.2.3 空气对流数学模型 |
| 4.2.4 表面辐射数学模型 |
| 4.2.5 散热器中传递的总热量 |
| 4.3 系统仿真 |
| 4.3.1 常规PID控制 |
| 4.3.2 常规PID控制仿真模拟 |
| 4.3.3 模糊PID控制 |
| 4.3.4 模糊PID控制仿真模拟 |
| 4.4 数据对比与分析 |
| 4.5 添加干扰源及其仿真 |
| 4.6 抗干扰能力分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于模糊PID的多用户节能控制策略 |
| 5.1 传统控制策略 |
| 5.1.1 温差调节 |
| 5.1.2 质量流量调节 |
| 5.1.3 压差调节 |
| 5.1.4 传统控制策略存在的问题 |
| 5.2 节能控制策略 |
| 5.2.1 末端节能控制 |
| 5.2.2 换热器节能控制 |
| 5.2.3 结果与讨论 |
| 5.3 多用户节能控制模拟设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 附录A |
| 附录B |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文及研究成果 |
| 致谢 |
（4）基于嵌入式的生物质热水锅炉智能控制器设计与研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外控制器研究现状及发展趋势 |
| 1.2.1 国内外控制器研究现状 |
| 1.2.2 控制器发展趋势 |
| 1.3 控制策略的研究现状 |
| 1.3.1 PID控制算法 |
| 1.3.2 模糊控制算法 |
| 1.3.3 自适应控制算法 |
| 1.3.4 预测控制算法 |
| 1.4 本文研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 供暖系统及控制方案 |
| 2.1 锅炉的分类 |
| 2.1.1 燃煤锅炉 |
| 2.1.2 燃油及燃气锅炉 |
| 2.1.3 生物质锅炉 |
| 2.2 生物质热水锅炉供暖系统 |
| 2.3 生物质热水锅炉运行方式 |
| 2.3.1 质调节 |
| 2.3.2 量调节 |
| 2.3.3 分阶段变流量的质调节 |
| 2.3.4 间歇调节 |
| 2.4 本生物质热水锅炉智能控制器采用运行方式 |
| 2.4.1 手动模式 |
| 2.4.2 自动模式 |
| 2.4.3 智能模式 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 控制器算法研究 |
| 3.1 最优预测控制律 |
| 3.2 模型辨识研究 |
| 3.2.1 模型辨识理论 |
| 3.2.2 最小二乘算法原理 |
| 3.2.3 最小二乘法辨识模型应用 |
| 3.3 自适应模糊PID控制器设计 |
| 3.3.1 模糊控制理论 |
| 3.3.2 自适应模糊PID算法研究 |
| 3.3.3 自适应模糊PID控制器 |
| 3.3.4 自适应模糊控制器设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于嵌入式的智能控制器硬件设计 |
| 4.1 基于ARM的嵌入式智能控制器设计方案 |
| 4.2 CPU最小系统 |
| 4.2.1 CPU介绍 |
| 4.2.2 智能控制器的外部设备电路 |
| 4.3 抗干扰技术 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于嵌入式的智能控制器软件设计 |
| 5.1 嵌入式环境介绍 |
| 5.1.1 μC/OS-II在STM32上的移植 |
| 5.1.2 STM32集成开发环境介绍 |
| 5.2 驱动层软件设计 |
| 5.2.1 LCD显示驱动程序 |
| 5.2.2 IO驱动程序 |
| 5.3 应用层设计 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 实验环境介绍与结果分析 |
| 6.1 实验环境介绍 |
| 6.1.1 生物质热水锅炉供暖系统介绍 |
| 6.1.2 控制器介绍 |
| 6.2 仿真结果分析 |
| 6.2.1 仿真模型建立 |
| 6.2.2 仿真结果分析 |
| 6.3 实验结果分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间科研项目及科研成果 |
| 作者简介 |
（5）基于STM32锅炉夹套温度串级控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 课题研究现状及问题 |
| 1.3 工业锅炉存在的问题 |
| 1.4 论文组织结构 |
| 第二章 锅炉串级控制的工艺流程 |
| 2.1 锅炉温度控制的机械机构 |
| 2.2 锅炉温度控制的控制机理 |
| 第三章 温度控制策略的研究 |
| 3.1 温度控制对象的非线性模型研究 |
| 3.2 PID控制策略及其算法介绍 |
| 3.3 PID参数自整定控制理论介绍 |
| 3.4 串级PID温度控制优点及其仿真验证 |
| 3.4.1 串级温度控制系统介绍 |
| 3.4.2 串级温度控制系统优点 |
| 3.5 串级温度控制主、副回路整定参数的确定 |
| 第四章 夹套温度控制的硬件选型及设计 |
| 4.1 控制系统的硬件整体结构 |
| 4.2 CPU的选型 |
| 4.3 温度串级控制系统电源模块设计 |
| 4.4 温度控制系统的显示模块 |
| 4.5 温度控制系统信号采集及调理模块 |
| 4.6 温度控制系统串口通讯模块 |
| 4.7 温度控制系统执行模块 |
| 第五章 串级温度控制系统的软件设计 |
| 5.1 MDK软件及CMSIS介绍 |
| 5.2 STM32控制底层程序的设计 |
| 5.3 UCOS-II系统设计 |
| 5.4 温度控制操作系统界面设计 |
| 第六章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 个人简介 |
（6）家用燃煤锅炉控制器系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 论文研究的主要内容 |
| 第2章 锅炉的工作原理及功能要求 |
| 2.1 锅炉的组成及工作原理 |
| 2.2 主要的功能要求 |
| 2.3 控制理论基础 |
| 2.4 控制系统的总体考虑 |
| 2.5 硬件方框图 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 GPRS无线通信技术 |
| 3.1 GPRS通信技术简介 |
| 3.1.1 GPRS技术及特点 |
| 3.1.2 GPRS技术原理 |
| 3.1.3 GPRS的主要接口 |
| 3.2 GPRS的组网方式 |
| 3.3 无线通信协议 |
| 3.3.1 TCP/IP协议 |
| 3.3.2 UDP协议 |
| 3.3.3 通信协议的选择 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 控制系统的硬件设计 |
| 4.1 控制器选型及最小系统设计 |
| 4.1.1 控制器选型 |
| 4.1.2 系统设计 |
| 4.2 温度采集 |
| 4.2.1 温度传感器的选择 |
| 4.2.2 测温原理 |
| 4.3 显示和键盘电路的设计 |
| 4.4 风机煤机调速电路 |
| 4.5 煤机超载检测电路 |
| 4.6 报警电路 |
| 4.7 无线通信模块硬件设计 |
| 4.8 本章小结 |
| 第5章 控制系统软件设计 |
| 5.1 软件设计 |
| 5.1.1 软件开发环境 |
| 5.1.2 设计原则 |
| 5.2 主程序流程图 |
| 5.3 水温程序设计 |
| 5.4 显示模块程序设计 |
| 5.5 键盘扫描程序设计 |
| 5.6 无线通信模块的软件设计 |
| 5.6.1 STM32的底层配置 |
| 5.6.2 串口配置 |
| 5.6.3 无线模块数据传输的实现 |
| 5.7 系统实验测试 |
| 5.8 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 导师简介 |
| 作者简介 |
| 学位论文数据集 |
（7）基于Smith预估控制和组态技术的锅炉内胆温度控制（论文提纲范文）
| 1 系统硬件组成 |
| 1.1 系统总体结构 |
| 2 控制算法设计 |
| 2.1 系统的数学模型 |
| 2.2 控制算法 |
| 2.2.1 Smith预估控制 |
| 2.2.2 算法的实现 |
| 3 系统软件设计 |
| 4 系统调试 |
| 4.1 仿真调试 |
| 4.2 组态调试 |
| 5 结语 |
（8）基于虚拟仪器的锅炉温度控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 创新点摘要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 锅炉温度控制系统的背景及意义 |
| 1.2 锅炉温度控制系统研究现状 |
| 1.3 锅炉温度控制系统概述 |
| 第二章 系统整体设计方案 |
| 2.1 系统设计需求 |
| 2.2 系统设计方案 |
| 2.2.1 锅炉温度控制工作原理 |
| 2.2.2 从机系统设计方案 |
| 2.2.3 主机系统设计方案 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 从机系统设计 |
| 3.1 从机系统硬件结构设计 |
| 3.1.1 三相相序缺相测试电路设计 |
| 3.1.2 测温电路设计 |
| 3.1.3 温度显示电路设计 |
| 3.1.4 输出电路设计 |
| 3.1.5 实时时钟电路 |
| 3.1.6 通信子系统设计 |
| 3.2 从机系统的软件构架设计 |
| 3.2.1 程序功能的加强 |
| 3.2.2 主程序设计 |
| 3.2.3 软件可靠性设计 |
| 3.2.4 从机系统测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 主机系统设计 |
| 4.1 主机系统的数据采集单元 |
| 4.2 主机系统的数据信号调理单元 |
| 4.3 主机系统的控制功能 |
| 4.4 主机系统的软件设计 |
| 4.4.1 系统测控的软件控制流程 |
| 4.4.2 系统测控的软件控制构成 |
| 4.5 主机系统的测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 设计总结 |
| 参考文献 |
| 发表文章目录 |
| 致谢 |
| 详细摘要 |
（9）燃气热水锅炉控制系统的应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究目的及意义 |
| 1.2 锅炉控制系统发展概述 |
| 1.3 国内外研究现状分析 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 燃气锅炉工艺和控制任务分析 |
| 2.1 系统组成和控制运行机理 |
| 2.1.1 工艺原理分析 |
| 2.1.2 安全系统分析 |
| 2.2 燃气锅炉控制对象特性及任务 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 燃气锅炉模糊自整定 PID 算法设计 |
| 3.1 常规 PID 控制器 |
| 3.2 模糊控制理论 |
| 3.2.1 模糊控制系统的特点及其组成 |
| 3.2.2 模糊控制器设计 |
| 3.3 模糊自整定 PID 控制器 |
| 3.3.1 模糊自整定 PID 控制器结构形式 |
| 3.3.2 控制器隶属函数和规则库的建立 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 系统模型辨识与仿真分析 |
| 4.1 温度控制系统的数学模型辨识 |
| 4.1.1 集总参数法分析锅炉机理模型 |
| 4.1.2 实验数据准备 |
| 4.1.3 燃气锅炉模型结构的确定 |
| 4.1.4 模型参数的修正 |
| 4.2 燃气锅炉仿真比较分析 |
| 4.2.1 传统 PID 参数整定 |
| 4.2.2 模糊自整定 PID 与常规 PID 算法仿真比较 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 燃烧控制器软硬件设计和调试 |
| 5.1 控制方案选择 |
| 5.2 控制系统硬件设计 |
| 5.2.1 主控制器及最小系统 |
| 5.2.2 电源模块设计 |
| 5.2.3 实时时钟模块 |
| 5.2.4 存储电路设计 |
| 5.2.5 上位机通讯电路设计 |
| 5.2.6 人机接口模块 |
| 5.2.7 输入调理电路设计 |
| 5.2.8 输出驱动电路设计 |
| 5.3 控制系统软件设计 |
| 5.3.1 主程序软件流程 |
| 5.3.2 自动点火模块 |
| 5.3.3 控制算法子程序流程图 |
| 5.4 系统调试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 后期展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（10）分布式电热锅炉控制系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 项目背景及课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 嵌入式单片机的发展和应用 |
| 1.3.1 嵌入式系统独立发展史 |
| 1.3.2 嵌入式单片机的应用 |
| 1.4 控制系统的要求和主要内容 |
| 2 分布式电热锅炉温控系统理论基础 |
| 2.1 分布式电热锅炉控制系统的组成 |
| 2.2 CAN总线通信技术 |
| 2.2.1 CAN总线的概念 |
| 2.2.2 优势 |
| 2.2.3 特点 |
| 2.3 主控器件STM32F103单片机技术 |
| 2.3.1 微控制器ARM Cortex-M3 |
| 2.3.2 STM32F103定时器 |
| 2.3.3 ADC模拟/数字转换器 |
| 2.3.4 DAC数字/模拟转换器 |
| 2.4 变频调速技术 |
| 2.4.1 变频器工作原理 |
| 2.4.2 变频器的基本结构 |
| 2.4.3 变频控制调速技术的应用 |
| 2.5 传感器技术 |
| 2.5.1 电极式液位计 |
| 2.5.2 STP压力传感器 |
| 2.5.3 DS18B20温度传感器 |
| 3 监控系统设计与实现 |
| 3.1 系统监控对象 |
| 3.2 监控系统总体性能及监控要求 |
| 3.2.1 锅炉监控系统的性能 |
| 3.2.2 锅炉监控系统的总体功能 |
| 3.2.3 系统的监控要求 |
| 3.3 监控系统的硬件设计 |
| 3.3.1 上位机与CAN总线的连接 |
| 3.3.2 单片机与上位机接口电路 |
| 3.4 监控系统的实现 |
| 3.4.1 监控组态软件介绍 |
| 3.4.2 监控系统的界面设计 |
| 3.4.3 用户管理 |
| 3.4.4 报警记录 |
| 3.4.5 归档系统 |
| 3.4.6 报表系统 |
| 4 现场控制系统设计 |
| 4.1 锅炉变频恒压供水系统设计 |
| 4.1.1 恒压供水系统理论基础 |
| 4.1.2 给水系统初步设计 |
| 4.1.3 硬件控制系统 |
| 4.2 电热锅炉的水位的控制 |
| 4.3 温度控制系统 |
| 4.4 加热装置功率控制 |
| 4.5 报警系统设计 |
| 4.6 功能设定键 |
| 4.7 ILI9320 LCD显示模块设计 |
| 4.8 单片机接口电路 |
| 5 电热锅炉供暖系统水温调节分析及算法仿真 |
| 5.1 锅炉水体系统模型分析 |
| 5.2 管路系统模型推导 |
| 5.3 系统仿真 |
| 6 结果与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间获奖和发表论文情况 |
四、单片机在小型热水锅炉温度控制中的应用（论文参考文献）
- [1]分布式电源辅助集中供热系统设计与应用[D]. 柴瑞磊. 沈阳农业大学, 2020(05)
- [2]基于STM32的甲醇锅炉控制系统的设计[D]. 康晓锐. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [3]模糊控制在集中供热中的应用研究[D]. 谷朋阳. 南京师范大学, 2019(02)
- [4]基于嵌入式的生物质热水锅炉智能控制器设计与研究[D]. 礼冬雪. 沈阳工程学院, 2018(01)
- [5]基于STM32锅炉夹套温度串级控制系统的研究[D]. 周朋. 北方民族大学, 2016(03)
- [6]家用燃煤锅炉控制器系统研究[D]. 艾亚楠. 华北理工大学, 2016(03)
- [7]基于Smith预估控制和组态技术的锅炉内胆温度控制[J]. 胡开明,王怀平,葛远香. 东华理工大学学报(自然科学版), 2014(03)
- [8]基于虚拟仪器的锅炉温度控制系统的研究[D]. 陈磊. 东北石油大学, 2014(07)
- [9]燃气热水锅炉控制系统的应用研究[D]. 孟国影. 天津理工大学, 2014(03)
- [10]分布式电热锅炉控制系统的研究[D]. 王华. 南京理工大学, 2013(07)
标签：基于单片机的温度控制系统论文; pid论文; 燃气热水锅炉论文; 自动化控制论文; 锅炉热效率论文;