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。