ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Кафедра «Информационных и измерительных технологий»

Направление

200100 Приборостроение

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине: "Измерительные информационные системы"

разработка: Системы автоматического управления и контроля

пелетной горелки на биотопливе

на тему: "Исследование алгоритма управления пелетной горелкой Конорд"

шифр КР.200100.957

Руководитель проф. каф. ИИТ д.т.н.

Щербань И.В.

Автор Суслов Д.С.

Ростов-на-Дону

2013

Аннотация

Курсовая работа содержит 44 страницы машинописного текста, 28 рисунков, 6 таблиц

В работе рассмотрен и исследован алгоритм работы пелетной горелки, приведены структурная и принципиальная схемы печатной платы работающего на этом алгоритме, а так же графики построенные на экспериментальных данных.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.......................................................................................................

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

СУЩНОСТЬ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ.............................................

НЕЧЕТКИЕ МНОЖЕСТВА...................................................................................

ТИПЫ ФУНКЦИ ПРИНАДЛЕЖНОСТИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ.............

ФАЗЗИФИКАЦИЯ................................................................................................

БЛОК ВЫВОДА....................................................................................................

ДИНАМИЧЕСКИЕ НЕЧЕТКИЕ РЕГУЛЯТОРЫ...............................................

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ...................................................................................

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТА УПРАВЛЕНИЯ .............................................

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕКТРОННЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ГОРЕЛКИ.................................

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ИСПОЛЬЗУЕМАЯ

В ПЕЛЕТНОЙ ГОРЕЛКЕ.....................................................................................

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПЕЧАТНОЙ ПЛАТЫ ИСПОЛЬЗУЕМАЯ

В ПЕЛЕТНОЙ ГОРЕЛКЕ.....................................................................................

ЗАМКНУТАЯ СХЕМА ВСЕЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ.............................

БАЗА ПРАВИЛ......................................................................................................

ПРОЕКТИРОВАНИЕ 3D ИЗОБРАЖЕНИЯ В СРЕДЕ MATLAB.....................

ВЫВОД...................................................................................................................

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................

Введение

Неточная информация используется людьми уже тысячи лет. Однако до совсем недавнего времени ее никак нельзя было употреблять в рамках методов, основанных на обычной математике, и она терялась. По этой причине эффективность многих методов проектирования, управления, моделирования, прогнозирования и принятия решений была весьма ограниченной, особенно в случаях, когда об исследуемой системе не было никакой другой информации, кроме неточной. Кроме того, каждая порция «точной» информации измеряется с определенной (часто значительной) погрешностью, так что на самом деле также является неточной.

Область математики, имеющая дело с неточной информацией, получила наименование теории нечетких множеств. Эта теория, во взаимодействии с обычной математикой, позволяет обрабатывать и использовать информацию любого вида. Она открывает новые и очень интересные возможности и перспективы для науки и техники.

Основной задачей данной курсовой работы является изучение методов разработки систем управления на основе аппарата нечеткой логики. Нечеткое управление является практической альтернативой для многочисленных приложений теории управления, т.к оно обеспечивает удобный метод для конструирования нелинейных контроллеров на основе использования эвристической информации. Такая эвристическая информация может приходить от эксперта в виде множества правил как управлять процессом, которые далее встраиваются в нечеткий контроллер.

В данной курсовой работе объектом управления является – "пелетная" горелка работающая на таком топливе как, пелеты (из лузги), требуется оценить эффективность работы горелки на этом виде топлива, по построенному алгоритму работы на нечеткой логике и по ранее полученным экспериментальным данным, построив тем самым графики и сделать вывод.

Характеристика объекта управления

Объектом управления является горелка, она состоит из четырех основных блоков:

- горелки, монтируемой на водогрейный котел;

- бункера для хранения и выдачи пеллет;

- шнекового податчика пеллет, предназначенного для транспортировки пеллет из бункера в горелку;

- блока управления, обеспечивающего автоматическую работу горелки и поддержание заданной температуры воды в системе отопления.

1) Пеллеты загружаются в бункер 2.

2) Шнековый податчик поднимает пеллеты со дна бункера на вход в пластиковый шланг.

3) Под собственным весом пеллеты ссыпаются по шлангу, трубе приемной и лотку подачи пеллет на колосник, на котором происходит горение.

4) Розжиг пеллет производится устройством поджига.

5) Наличие пламени контролируется фотоприемником. Используется Vishay Semiconductors BPW20RF, представляет собой плоский PN фотодиод в герметичном ТО-5 корпусе, специально предназначенный для высокоточных измерений.

6) Воздух для горения подается вентилятором , который установлен на съемной крышке. Крепление крышки осуществляется фиксаторами.

7) Управление работой горелки производится блоком управления.

Основной проблемой горелки является то, что она предназначена для работы на древесных пелетах, задачей является "перевод" горелки на пелеты из подсолнечника.

Раннее были проведены опыты и оказалось что на пелетах из подсолнечника она работает не стабильно и в итоге гаснет. Требуется менять алгоритм работы горелкой.