基于FPGA的陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、本文結(jié)合國家科技部支撐計劃項目“陶瓷窯爐全氧燃燒技術(shù)與裝備(2012BAA08B04)”，提出將智能控制與解耦控制相結(jié)合，同時對燒成溫度、窯內(nèi)壓力、窯內(nèi)氣氛等多種耦合對象進(jìn)行控制，減少或消除被控量之間的耦合作用，提高控制精度。對陶瓷輥道窯的多變量解耦控制方法進(jìn)行研究，并采用FPGA作為控制器，完成了基于FPGA的陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計。本文所做工作及取得的成果如下:
　　 (1)完成了陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)的總體方案設(shè)計，根

2、據(jù)陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)的控制要求，對陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)的三種方案進(jìn)行論證，對基于FPGA的陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)設(shè)計方案結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
　　 (2)完成了基于FPGA的陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)硬件設(shè)計，包括信號采集電路、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、V/I轉(zhuǎn)換電路和串行通信接口電路等，現(xiàn)場信號經(jīng)處理后采集至FPGA，F(xiàn)PGA內(nèi)部通過相應(yīng)的控制算法輸出控制量并向現(xiàn)場發(fā)送控制信號，F(xiàn)PGA通過串口將數(shù)據(jù)傳送給上位

3、機(jī)進(jìn)行顯示。
　　 (3)完成了陶瓷輥道窯的多變量解耦控制方法研究，通過分析陶瓷輥道窯各變量之間的耦合關(guān)系，結(jié)合解耦控制的原理，針對溫度與壓力的耦合作用以及氣氛溫度之間的耦合關(guān)系，研究了適合陶瓷輥道窯燃燒系統(tǒng)的解耦控制方法，提高陶瓷輥道窯燃燒系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
　　 (4)完成了基于FPGA的陶瓷輥道窯燃燒控制系統(tǒng)軟件設(shè)計，主要包括時鐘分頻及定時器，A/D轉(zhuǎn)換、控制算法、D/A轉(zhuǎn)換和串行通信接口等模塊。
　　 (5)