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我国北方城镇冬季供暖是与人民日常生活紧密相关的一项重要工作,由于供暖面积广,供暖时间长,所以如何在保证供暖质量的同时合理的利用能源,同时实现供暖的自动控制,减少人力和物力的消耗,是一个亟待解决的问题。而锅炉供暖一直是供暖的主要形式,所以对锅炉控制器的研究与设计就显得很有必要。 本课题首先分析了锅炉供暖的工艺流程,确定了燃气热水供暖锅炉的主要被控对象为锅炉的出水温度。为了寻找一套适合燃气热水锅炉的控制方法,分别研究了常规PID控制、模糊控制、DMC动态矩阵预测控制等控制方法对锅炉出水温度的控制效果,在Matlab下进行了仿真,并且分析了每种控制方法当参数改变时对系统性能的影响。 然后基于ARM-Linux开发了控制器的硬件系统和软件系统。硬件部分以32位低功耗ARM9微处理器三星S3C2410为核心,利用FS2410开发板,完成了控制器硬件系统的设计,主要包括A/D转换电路、D/A转换电路、LCD触摸屏电路等。在基于硬件电路的基础上,完成了交叉工具链的建立、A/D、D/A驱动程序的设计、PID控制程序编写等,另外利用Qt/Embedded开发了图形界面,实现了工艺流程图、实时参数的设置与显示功能。 总体上看,本文分析了常规PID控制、模糊控制、DMC动态矩阵控制三种控制方法,完成锅炉控制系统的硬件和软件设计,无论是对理论研究人员还是系统设计人员都提供了参考,同时对其它控制系统,如温度、流量、液位等,提供了借鉴,有一定的实用价值。