EGR型柴油热风炉气体混合控制系统的研究【开题报告】.doc

1、 1 毕业论文开题报告 电气工程及其自动化 EGR 型柴油热风炉气体混合控制系统的研究 一、课题研究意义及现状 目前 ,利用柴油热风炉加热温室时 ,一般采用将燃烧废气通过管道与空间直接或强制换热的方式进行热交换 ,然后直接排出至温室外。当然靠泄漏补进冷空气至温室内，既降低了温室内空气温度，又造成热量损失。所以，这样的换热方法及其相应的柴油热风炉结构，热量利用率低， NOX 排污指标高。然而该课题研究的 EGR 型柴油热风炉气体混合控制系统，利用模糊 PID 控制器来控制废气再循环，采用 EGR 阀循环开闭，来保持 EGR 率不变。将柴油 、空气和 EGR 返回的废气在混合器混合燃烧，燃烧后的废

2、气受 EGR 阀控制废气还流量返回混合器，剩余的废气排出室外。这样既能满足加温的要求，又能提高了柴油热风炉的热利用率，符合高效低耗、节能降污的现代控制要求，有其重要意义。 二、课题研究的主要内容和预期目标 研究的主要内容： 1、 研究 EGR 式柴油热风炉各个硬件组成，研究其工作原理，研究其各组成部分的作用。 2、 了解模糊 PID 控制器的应用，通过对模糊 PID 控制器的研究，再对其软硬件的制作，研制出一种用模糊 PID 控制器来控制废气再循环。 3、 主机选用 89C51 芯片来控制，利用单 片机软件编程灵活、自由度大的特点，力求用软件完善各种控制算法和逻辑控制。最后使控制器工作稳定，控

3、制精度高，改进的 PID 算法超调量大大降低。 预期目标： 能够获得比较理想的 EGR 型柴油热风炉的工作原理与气体混合控制研究的数据参数，能够掌握模糊 PID 控制器在各个领域的应用，然后对其研究，最终能够研制出一种模糊 PID 控制器来控制废气再循环。利用单片机编程的灵活、自由度大的特点使模糊 PID 控制器达到稳定，并最终能够准确的进行控制。 三、课题研究的方法及措施 课题研究的方法：通过学过的理论知识和实验经历 对 EGR 式柴油热风炉的各个硬件组成部分和模糊 PID 控制器进行进一步的研究，在研究的过程中巩固和系统整理自己学习的知识，并在此基础上进行创新研究。先搜集有关该课题的各方面

4、资料，同时加以认真阅读研究，再在理解认识的基础上和指导老师的指导下 ,利用单片机的软件编程灵活、自由度大的特点，完善各种算法和逻辑控制，使控制器稳定控制精度高，改进 PID 算法超调量大大降低。最后论证和善设计方案。 2 课题研究的措施： 1、收集查阅 EGR 式柴油热风炉相关资料，对模糊 PID 控制器进行熟悉了解；确定本课题的研究和实现方案，然后对方案中的 硬、软件进行必要的分析和研究。 2、对 EGR 式柴油热风炉各个组成部分进行进一步研究，从而确定该 EGR 式柴油热风炉的优点，如循环热交换系统、自动控制废气再循环阀等。 3、利用 89c51 芯片，通过单片机编程，完善各种控制算法和逻

5、辑控制。 4、进行软硬件制作，研制出一种用模糊 PID 控制器来控制废气再循环。 5、整理资料，撰写论文。 四、课题研究进度计划 2010 年 9月 18 日 12 月 3 日 :调查研究，收集课题相关资料，完成文献综述、外文翻译和开题报告。 2010 年 12 月 4 日 制作开题答辩 PPT，进行开题报告。 2010 年 12月 5 日 2011 年 1 月 14 日 :查找相关资料，对资料深入理解，进行可行性研究总体设计，完成设计方案。 2011 年 1 月 15 日 2 月 15 日 : 根据项目要求，结合硬件功能，设计模糊 PID 控制器，从整体上来实现设计。 2011 年 2 月

6、18 日 3 月 21日：整理资料，上交设计成果，撰写论文。 2011 年 3 月 22 日 4 月 2日 :设计作品的完成，论文的修改。 2011 年 4月 20 日 4 月 24 日 :总结设计过程，继续撰写和修改完善毕业论文，上交论文终稿，制作答辩用 PPT。 2011 年 4 月 24 日 :进行答辩。 2011 年 5 月 16 日 -5 月 18日：成绩评定，毕业设计总结。 五、参考文献 1 施已平 , 汪永斌 废气再循环式柴油热风炉热交换系统的研制 J.宁波职业技术学院学报 2005 年 4 月 ,9(2):7 11. 2 V Pirouzpanah , R Khoshbakht

7、i Saray. Enhancement of the combustion process in dual-fuel engines at part loads using exhaust gas recirculationJ. Sage Publications,2007,2， 221(7):77 90. 3 汪永斌等 .废气再循环技术在温室柴油热风炉中的应用 J. 农业工程学报 . 2002年 7 月 ,18(4):104 106 4 Wang Yongbin.L Ang.Sun Ronggao A technique for automatic control of the tempe

8、rature and humidity in field polyethylene film greenhouses for growing 3 rice seedlings.C. Proceedings of the Internatiional Workshop 2001 Agricultural Mechanization Issues of Priorities in the New Century, 11-12 December 2001 Hanoi, Vietnam,103 105. 5 方锡邦 ,胡军义 汽车排气再循环 (EGR)控制系统的设计 J. 小型内燃机与摩托车 .200

9、8,37(4):59 61. 6 刘忠长 ,朱昌吉 ,张振东 车用柴油机 排气再循环控制系统 J. 吉林大学学报 (工学版 ).2004， 34(3):338 341. 7 程龙群，黄新洪 增压柴油机排气再循环 (EGR)控制系统的设计 J. 城市车辆 .2008， “（ 9） :45 46. 8 杨立平 ,马修真 ,李 君 ,王立媛 废气再循环与过量空气系数联合的 NOx控制策略在天然气发动机上的应用 J. 吉林大学学报 .2010 年 7 月， 40（ 4）： 942 946. 9 左承基 ,钱叶剑 ,徐天玉 ,谈建 EGR 与富氢进气对柴油机性能和排放的影响 J.农业机械学报 .2010

10、 年 4 月 ,41（ 4） 13 15. 10 朱瑞军 ,王锡斌 ,冉帆 ,苗海燕 ,黄佐华 ,高兢 EGR 和冷 EGR 对柴油机燃烧和排放的影响 J. 西安交通大学学报 .2007,41(4):12 15. 11 李钦奉 ,王贵成 ,裴宏杰 ,樊曙天 气体混合系统闭环自动控制的研究 J. WELDING & JOINING.2007, “ (10):49 51. 12 耿方志 . 基于 89C51 单片机的智能温度控制系统的设计 J. 2003， “ 1： 45 50. 13 汪永斌， 吕昂等 温室群全数字式温度和湿度综合 控制系统 J. 农业机械学报 .2002， 33（ 5）： 71 74.