脉冲燃烧控制技术（精选八篇）
脉冲燃烧控制技术 篇1
冷轧连续退火机组主要是对冷轧后的带钢进行加热、冷却、以及时效处理, 使带钢达到较好的机械性能, 满足家电以及汽车生产的需要。连续退火机组的核心设备是退火炉。炉内充满保护气体, 通过辐射管间接加热带钢, 烧嘴在辐射管内部封闭燃烧, 避免污染带钢, 经过这样的退火炉处理的产品可以达到较高的表面质量, 适合于家电板及汽车板的生产。退火炉内一般有辐射管烧嘴300套以上, 采用的燃料为煤气, 不同规格、钢种的带钢退火温度是不同的, 为了使退火炉在连续生产过程中适应不同带钢退火温度的需要, 必须对燃烧系统进行较好的控制。
2 数字化脉冲燃烧控制技术在连续退火炉上应用的必要性
在传统的燃烧控制方式中, 给加热炉加热一般是通过调节燃料和空气的流量使之充分混合和燃烧来完成的, 即在加热的过程中, 燃料和空气的流量是连续变化的。但在燃料热值较高, 或者炉子加热负荷需求较小时, 使用少量的燃料就可以满足热处理工艺的要求, 因此燃料和空气的流量都比较小, 输送燃料的管路截面也比较小。如果采用连续燃烧的方式进行控制, 控制燃料流量的碟阀就要做得很小, 而控制系统的响应能力无法满足流量变化的需要, 因此控制温度的误差是很大的。
比例燃烧控制的燃烧特性曲线见图1, X轴为燃烧负荷, Y轴为空煤比 (空气过剩系数) 。从图中可以看出, 当燃烧负荷低于40%时, 为了满足稳定燃烧, 空气过剩系数增大, 这就意味着燃烧气体中空气量增多, 这样过剩空气带走废气中的热量, 降低了燃烧效率, 也就是说浪费了能源。为了解决这个问题, 国外一些专家自20世纪80年代初开始对时序脉冲燃烧控制系统进行了研究和应用。这种控制系统是通过控制烧嘴的燃烧时序和燃烧时间来控制炉子的温度。由于它具有动态性能好、控制温度波动小、节约燃料等优点, 因而得到了广泛的重视和应用。
3 脉冲燃烧控制的原理
脉冲燃烧控制采用的是一种间断燃烧的方式, 使用脉宽调制技术, 通过调节燃烧时间的占空比 (通断比) 实现退火炉的温度控制。燃料流量可通过压力调整预先设定, 烧嘴一旦工作, 就处于满负荷状态。 这个系统并不调节某个区域内燃料输入的大小, 而是调节在给定区域内每个烧嘴被点燃的频率和持续时间。烧嘴的输入量是事先给定的, 每个烧嘴按照事先给定的开度和热量需求成正比的频率开闭。所有的烧嘴并不同时点燃, 而是按照一定的时序依次点燃[1], 见图2。
脉冲燃烧控制理论的总体结构见图3。主要由调节单元、非线性处理单元和输出控制单元三部分组成。
3.1 调节单元
调节单元主要可完成对实测温度和设定信号进行处理。调节单元通常选择PID控制, 其输入和输出关系如下:
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3.2 非线性处理单元
非线性处理单元的非线性变换关系为:
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当p (t) >D1时, 说明系统输出偏差很大, 应该将所有烧嘴打开;当D0
3.3 控制输出单元
s (t) 为描述每一个烧嘴输出的函数, 如下所示, 其中T0为烧嘴打开的持续时间。U0表示每一个烧嘴打开时燃料的给进量, U (t) 为任意时刻加到燃烧炉中总的燃料量, 即:
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ti由下式确定:
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4 数字化脉冲燃烧退火炉温度控制方法
冷轧带钢连续退火炉的烧嘴一般有300个左右, 均匀地分布在炉膛内, 炉温控制就是根据实际负荷大小要对这些烧嘴的燃烧状态进行控制。一般把这些烧嘴按照一定排列分成为若干加热区, 这些加热区内又有一定数量的烧嘴。
4.1 退火炉各加热区的温度控制
传统的比例控制加热炉的烧嘴一般分4～8个区, 这些区是物理上的分区, 即每个区的燃料比例控制总阀是一个。当该控制总阀调节时, 整个区的燃料供给情况均发生变化, 即该区的烧嘴燃烧负荷发生变化。也就是说传统的比例燃烧控制系统的炉温是根据加热负荷的变化来控制每个区的燃器比例调节阀, 从而使每个区的燃烧负荷发生变化的。对于数字化燃烧控制系统, 加热炉内的烧嘴也是分成若干区, 但是这些区不是受物理分区限制, 而是可以按照列或者行随意组合, 是一种模拟的分区。
两种控制系统的烧嘴分区示意图见图4。
图5为数字化燃烧系统控制的基本图示。假设将炉内的烧嘴按照列划分成加热区, 如果有1～XX列, 即1～XX个加热区。每个区内又有N个烧嘴。X轴表示为炉子实际加热负荷的需求。Y轴为每个区的负荷分配情况。
如:当炉子加热负荷需求为80%时, 1区、2区关闭不燃烧, 3区的负荷分配为30%, 4区的负荷分配为70%, 5区的负荷分配为80%, 6区～XX区的负荷分配为100%, 即全开燃烧。
当炉子加热负荷需求为100%时, 所有区全部开启燃烧。
以上所描述的是当炉温需要变动时, 对应的每个加热区的负荷分配方式。
4.2 各加热区内单个烧嘴的燃烧控制
单个烧嘴的燃烧控制示意图见图6。假设该烧嘴的一个燃烧周期T0为60秒, 则在60秒内燃气阀门全开, 可以满负荷燃烧。在燃烧负荷为80%的情况下, 对应的燃烧时间为总时间T0的80%, 即80%负荷情况下的燃烧时间为60秒×80%, 即48秒。
同样, 在燃烧负荷为60%的情况下, 燃烧时间为60秒×60%, 即36秒。
在烧嘴燃烧时间内, 煤气及空气的电磁阀打开, 按照预先设定好的比例全负荷燃烧, 在不燃烧时电磁阀全部关闭。例如在燃烧负荷为60%的情况下, 燃烧时间为36秒, 即在一个燃烧周期内36秒是打开燃烧的, 而24秒是关闭不燃烧的。
此外, 根据燃烧特性, 在燃烧负荷低于10%时认为烧嘴可以完全关闭, 在燃烧负荷大于90%时认为烧嘴可以完全打开。
假设一个加热区内有4个烧嘴, 那么为了避免烧嘴同时开或关对炉温的影响, 采用时序控制的方法对每个烧嘴进行控制。具体方法见图7。
4.3 避免炉温局部不均匀的控制方法
在炉子燃烧负荷变动时, 部分区因为关闭会对该区域的炉温有影响, 造成炉内温度不均匀。为了避免这个问题, 数字化燃烧控制可以根据炉内的各个热电偶的温度检测值, 对炉内温度不均匀的区域实施个别烧嘴开启燃烧控制, 从而达到局部炉温的微量补偿。烧嘴的开启方式可以模拟传统炉内电加热带的形状进行控制, 达到较好的炉温补偿。图8为控制示意图。
5 数字化脉冲燃烧控制的优缺点
通过以上对数字化脉冲燃烧控制的原理及炉温控制方法的介绍, 可以总结出其具有以下优点:
5.1 炉温的控制精度高、操作维护更容易和灵活
由于烧嘴不存在物理分区, 可以根据实际的炉子负荷变动情况灵活开启和关闭任何一个烧嘴, 或者对烧嘴进行任意的组合, 调节点多, 可以精确实施炉温控制。
5.2 脉冲燃烧系统节能性好
首先, 温度均匀性好, 精度高的特点本身就意味着能耗的降低。其次, 这个特点也是由其工作状态决定的。众所周知, 一般情况下, 要使燃气和助燃空气始终保持理想配比是不太容易的, 这是因为各种比例调节阀或其他调节器实际上都只是近似于线性的。但脉冲燃烧系统中, 只需在烧嘴最大火这一个工作点上调节到理想配比, 则每一次燃烧都处于理想配比。因此在燃烧负荷较小时燃烧也非常充分, 节能效果非常明显, 和普通比例调节系统相比节能10%。
5.3 动态响应性好
数字化脉冲燃烧控制可实现燃烧温度控制的快速响应。在炉子需要大幅度升温时, 数字脉冲燃烧可以通过调整脉冲周期, 使烧嘴始终处于100%燃烧状态, (如同比例调节系统的最大燃烧) 在炉温接近目标温度时, 切换到脉冲燃烧控制, 根据接近目标温度的程度, 来调整脉冲周期内的燃烧时间, 快速稳定地实现温度控制。从等效的控制器作用来看, 时序脉冲燃烧控制系统相当于一种变比例、变积分、变微分的PID控制。当实际温度远远低于设定温度时, 系统给出最大输出, 相当于比例作用增强, 积分作用减弱, 微分作用增强, 控制系统通过连续燃烧使炉子获得最快的升温速度。同时, 当温度偏差较小时, 烧嘴处于脉冲燃烧状态, 相当于比例作用减弱, 积分作用增强, 微分作用减弱, 进而减小温度的超调量和稳态误差, 因此采用这种控制系统一般情况下不会出现温度振荡的情况。
5.4 脉冲燃烧控制在实际应用中的问题
要实现脉冲燃烧, 控制脉冲气流的电磁阀极为重要。以国内一般电磁阀较长的工作寿命一万次为例, 若一个炉子24小时连续工作, 每分钟进行一次脉冲, 那么很容易算出, 其只能用两年多一点的时间。如果脉冲稍微频繁一点, 寿命更短。此外脉冲燃烧是一项新技术, 也是控制领域中一项较为复杂的系统工程。在实际炉子热负荷调试过程中要花费较多的时间去调试摸索经验。
6 结束语
脉冲燃烧控制技术有着广阔的应用前景, 可广泛应用于冶金、陶瓷、石化等行业, 对提高产品质量、降低能耗、减少污染将发挥重大作用, 是工业炉行业自动控制的一次革新。目前, 此项技术已经被国家和省市列为多种攻关计划。冶金行业主要优势应用领域为现代化步进式加热炉、间歇式热处理炉、连续退火炉。
参考文献
脉冲燃烧控制技术 篇2
火力发电厂燃烧中低NOx控制技术研究
摘要：随着环保意识的增加,对于环境治理和保护的.投入也不断提高.煤燃烧过程中释放大量的有害物质.低Nox燃烧技术的实现可较大幅度地降低Nox排放而不引起运行费用的增加.文章介绍了几种低Nox燃烧技术的方法:空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环、浓淡偏差燃烧、低Nox燃烧器.作 者：陈曦梅 作者单位：长沙电力职业技术学院,湖南,长沙,410131期 刊：中国高新技术企业 Journal：CHINA HIGH TECHNOLOGY ENTERPRISES年，卷(期)：,(3)分类号：X322关键词：环境污染 空气分级燃烧 燃料分级燃烧 烟气再循环 低NOx燃烧器
脉冲燃烧控制技术 篇3
步进梁加热炉是冶金领域的重要生产设备, 是多区段步进式大型热处理炉, 主要用于不同规格的长方形钢锭、铜锭、圆柱体长棒件的锻造加热处理, 亦可用于类似长形工件的淬火和热处理。步进炉炉体较长、炉型结构复杂、控制难度大, 为保证炉内温度分布的均匀性, 通常采用分区控制。各区燃烧控制方式主要有连续燃烧控制方式和脉冲燃烧控制方式, 其中, 脉冲燃烧控制方式通过多个烧嘴的配合可以在炉内产生分布均匀的温度场、增强炉内燃烧气氛, 尤其在低温段控制效果更佳, 目前得到广泛推广及应用[1,2], 技术也较为成熟。但传统的脉冲燃烧控制方式烧嘴燃烧状态固定, 大火状态时烧嘴输出功率较大, 容易产生因个别烧嘴的强供热所造成的工件局部过热现象, 使工件受热不均。本文结合宁夏中色某集团公司新上的铜扁锭天然气步进式加热炉工程项目, 对传统的脉冲燃烧控制方式进行改进, 采用分段脉冲控制进行烧嘴大小火状态动态设定, 提高工件热处理效率和质量。
1 系统工艺
该步进式加热炉对铜及铜合金锭进行加热, 加热炉采用端进、端出步进式结构, 上料台架在炉尾装料, 出料机在炉头控制出料。从进料端到出料端分为预热段、加热段、保温段, 炉子有效尺寸为21 000 mm×5 800 mm, 加热铜锭规格为150/170 mm×330 mm× (3 000~5 000) mm或130/170/210 mm×430 mm× (3 000~5 000) mm。加热设备采用德国霍科德公司天然气平焰烧嘴, 分别在加热段、保温段进行上部炉顶供热[3]。炉子内部分区、烧嘴及热电偶分布如图1所示。
T0~T10—热电偶;H1~H16—加热段烧嘴;B1~B21—保温段烧嘴。
其中, 预热段只设1支监测热电偶T0进行该段温度监控。加热段分两区进行控制, 每区配置8个烧嘴, 在每区的物理中心点, 分别设1支控温热电偶T1和T2, 作为各区温度控制的基准。在保温段, 为保证控温精度及温度分布的均匀性, 分区进一步细化, 共分为8个控温区, 每区配置2~4个烧嘴, 每区分别设1支控温热电偶, 为T3~T10, 为了保证各烧嘴对热电偶的作用效果相同, 同时保证烧嘴供热过程中对其他区热电偶造成的干扰最小, 热电偶安装位置选择在各区内几个烧嘴的物理中心点[4]。另外, 图1中虚线所进行的分区, 是按脉冲燃烧程序控制进行的划分, 是软件上的虚拟分区, 在满足工艺控制要求的前提下, 分区可弹性设置。
根据工艺需要, 预热段主要利用换热器回收的热量对铜锭进行预热, 以提高燃料利用率, 铜锭预热后温度可达700℃。加热段温度设定为920℃, 加热段两区温度设定一致。保温段温度设定为880℃, 8个区温度设定一致。为防止加热段与其他两段之间的热流串扰, 以便从物理上减小各段之间的耦合性, 在预热段到加热段以及加热段到保温段之间内部设置幕墙, 并预留工件行走空间;同时, 预热段到加热段采用坡顶过渡, 预热段采用下压炉顶设计。
2 系统组成
脉冲燃烧系统控制图如图2所示, 图中虚线框所示为对传统控制方式的改进之处。传统的脉冲燃烧控制系统, 空气管道处通常设置一个空气电磁阀, 控制烧嘴的燃烧或关闭[4]。本系统将电磁阀改为受程序控制的线性电动调节蝶阀, 即
3 燃烧控制实现过程
本炉各区燃烧控制采用分段脉冲燃烧控制。下面通过与传统脉冲燃烧控制相对比的方式分析燃烧控制的实现过程。如前所述, 传统的脉冲燃烧控制方式下烧嘴大小火燃烧状态固定, 主要通过烧嘴在大小火之间的时序切换来实现温度调节[5], 以保温段一区三个烧嘴的时序脉冲控制通过程序对PID输出进行分段, 再根据不同段值分别设置不同的烧嘴大小火状态;调节阀当前值作为反馈信号采集至PLC, 在PLC程序中设置段位值, 当蝶阀输出运行到相应位置时, 则会停止动作并保持, 从而实现对烧嘴大小火状态的设定。为例, 采用传统脉冲燃烧技术时烧嘴脉冲时序如图3所示。图3中纵轴25%、50%、80%分别代表PLC进行PID运算的控制输出, 即脉冲分频值;横轴代表每个烧嘴的工作时序。由图3可见, 烧嘴按照程序给定脉冲时序, 要么启动处于最大输出功率状态 (全负荷燃烧) , 要么处于停止状态[5]。
tW—不同控制输出时下一烧嘴相对于前一烧嘴的启动延时时间。
为了防止升温时出现的工件表面局部过热现象, 我们在时序控制基础上, 对PID运算输出值进行分段, 在不同区间段内, 对烧嘴大小火输出状态进行不同的设置。同样, 以保温段一区3个烧嘴的控制过程为例, 采用本系统时烧嘴脉冲时序及输出如图4所示。
tS—烧嘴大火工作周期;tp—烧嘴小火工作周期。
图4中, tW仍采用传统脉冲燃烧计算方法计算[3], 当PID运算输出值为85% (程序转换后) 时, 烧嘴最大火状态为烧嘴额定输出功率的90%, 对应带位置反馈的空气电动蝶阀90%的开度;烧嘴最小火状态为烧嘴额定输出功率的60%, 对应带位置反馈空气电动蝶阀60%的开度, 图中简称为“最大火状态为90%, 最小火状态为60%”, 下同。当PID运算输出值为66%时, 烧嘴最大火状态为70%, 最小火状态为40%;当PID运算输出值为33%时, 烧嘴最大火状态为40%, 最小火状态为10%。显然, 采用分段脉冲控制方式, 3个烧嘴按照控制时序均处于燃烧状态, 根据段值在设置的特定火焰状态之间切换, 烧嘴输出不再是全负荷、关闭 (或维持最小火) 两种状态。这样可保证炉内温度平稳并均衡上升, 避免在加热过程中工件局部受热强烈, 出现局部过热现象, 从而保证工件的热处理质量。
程序实现流程如图5所示。分段脉冲控制程序在西门子Step7软件环境下实现, 程序设计的关键是根据PID优化输出值对烧嘴的大小火状态进行分段设定并进行时序控制。图5中的POUT是实际脉冲分频值, 即借助于西门子Step7编程软件针对当前过程值进行PID运算的输出值, POUT输出范围为[0~100%]。实际应用中可以对POUT进行限幅运算以优化控制效果。大小火状态下烧嘴输出功率的设定可在程序里直接设定, 也可在上位机画面进行设定, 实际运行过程中需根据运行效果实时调整烧嘴的大小火状态值。大火状态运行周期tS在程序中直接设定, 基于此, 烧嘴小火运行周期
4 实际应用效果
该系统已于2012年6月调试完毕进入稳定运行阶段, 到目前为止运行效果良好, 有效解决了厂家提出的坯料局部受热不均问题。2012年7月12日现场采集的部分实时运行曲线如图6所示, 图中是保温段一到四区的4条实时记录曲线, 各区工艺控制要求是880℃。由图6可见, 系统稳定运行后, 各区温度很好地控制在了工艺要求温度点 (880±5) ℃范围内, 系统波动小, 炉温分布均匀, 稳定性强。
1~4—保温一、二、三、四区实时曲线;5—设定曲线。
5 结论
分段式脉冲燃烧控制方式很好地解决了以往脉冲加热过程工件受热不均问题, 燃烧效率高, 污染水平低;燃烧过程主要通过程序控制, 调节灵活, 适应性强, 可在很大程度上节省燃料及系统设计成本。该项技术可应用于各种热处理炉 (包括台车炉、罩式炉、差温炉等) , 是值得推广的一项改进型燃烧控制技术。
参考文献
[1]程志庭, 顾志芳.脉冲燃烧控制在台车式热处理炉上的应用[J].工业加热, 2005, 34 (5) :31-35.
[2]王鲁.数字化脉冲燃烧技术在冷轧带钢退火炉的应用[J].工业炉, 2009, 31 (4) :29-32.
[3]胡玲艳.步进梁热处理炉鲁棒优化控制研究[J].工业炉, 2013, 35 (5) :9-12.
[4]胡玲艳, 王兴成.台车式热处理炉燃烧控制过程的程控优化设计[J].工业炉, 2012, 34 (1) :32-36.
台车式退火炉脉冲燃烧系统 篇4
工业炉脉冲燃烧控制主要优点: (1) 传热效率高、能耗低。 (2) 高速脉冲烧嘴燃烧产生的气流速度可达100m/s以上, 高速搅动炉内气体, 实现炉内均温。 (3) 无需在线调整即可实现燃烧气氛的自动精确控制。 (4) 可提高烧嘴负荷调节比。 (5) 系统简单可靠、造价低。 (6) 减少NOx的产生。
攀钢集团长钢公司特冶中心轧钢车间3#台车式退火炉采用6台德国霍科德BIC140高速脉冲烧嘴, 每台烧嘴配有1个IFS244烧嘴控制器, 可用于烧嘴间隙式周期性燃烧的自动点火和火焰监测, 实现火焰故障熄灭后重新点火或锁定报警两种模式。脉冲燃烧系统通过改变各烧嘴燃烧周期和燃烧延时长短, 实现工艺加热曲线要求。脉冲燃烧将传统连续调节方式改为通断式调节, 即烧嘴工作状态只有两种: (1) 在预先选定的最佳燃烧状态——最大计算热负荷下工作。 (2) 烧嘴以维持自身不灭的小火常明。需要升温时, 烧嘴燃烧时间加长, 间断时间减小;需要保温或降温时, 烧嘴燃烧时间减小, 间断时间加长。脉冲燃烧控制系统采用的Krom公司MPT-700脉冲燃烧控制器具有8种操作模式, 如在加热/冷却模式, 通过控制空气电动阀可获得较高的升温精度和可控的冷却过程, 烧嘴也可在开/闭或大/小火模式中达到最佳燃烧状态, 降低污染物排放。MPT-700最多可输出8组脉冲信号用于一段或两段燃烧控制, 每一组脉冲信号可控制一个或多个烧嘴, MPT-700将温控器输出的0～20mA信号转换为脉冲信号传输给烧嘴控制器, 如温控器只要求50% (10mA) 热负荷, 则在1个脉冲周期内, 烧嘴开闭时间相等;要求25%热负荷, 则烧嘴关闭时间是开启时间的3倍。
随着钢铁行业竞争日益激烈, 脉冲燃烧控制技术对提高产品质量、降低燃烧、减少污染将发挥重大作用, 具有广阔发展前景。
脉冲雷达发射机频谱控制技术研究 篇5
在规定频段内, 雷达发射机能够产生其所需要信息的功率辐射。固态器件、正交场放大器、行波管、调速管等发射机, 都属于功率放大器。不过, 在产生所需功率的同时, 发射机还会发射一些杂频率。例如一些互调干扰发射、宽带噪声发射、寄生发射、谐波发射、基波发射等信号, 都可能对一些相关设备产生干扰。随着科技的发展, 该项技术的应用越来越广泛, 使得射频频谱越来越拥挤, 因此, 人们更多的开始考虑电磁兼容性的问题。对于电磁兼容性的问题, 在各个方面的兼容性中, 都有着一定的关联, 例如最小频谱的占有、信息传输的必要频带宽度、减少无用发射、频谱区最佳划分等。
二、频谱系统设计技术
(一) 谐波辐射功率。
在发射基波的同时, 也会随之发射出谐波, 谐波的电平是带外辐射当中最高的一种, 通常通过概率的方式进行表示。如果谐波的测数增加, 谐波辐射的平均功率就会降低。谐波功率的分布规律是正态规律, 谐波次数并不会影响到标准差。从功率分布上来看, 在基波及其低次谐波中, 发射功率的分布最多。一些低次谐波之间, 还存在着一定得能量高峰点。
(二) 寄生辐射功率。
谐波辐射功率电平通常要高于发射机寄生信号功率电平, 不过, 如果频率点第一基频, 也会发生十分严重的干扰现象。在对于寄生辐射来说, 有很多原因会造成这种现象, 具有很大的随机性和无规律性。因此, 如果要降低寄生辐射所造成的干扰, 就应当对发射机的系统设计进行细致的研究, 以较少寄生辐射所造成的不良影响。
(三) 频谱系统设计技术。
在雷达系统当中, 鉴相器、变频器、倍频器等功能模块, 会在非线性状态下进行运行和工作。而这些功能模块在运行过程中, 将会产生一些乱真的频率或谐波, 从而对频谱的发生造成不良影响。同时, 在非线性区域, 发射射频功率放大管也会输出一些杂乱的频谱, 因此, 在进行设计的时候, 应当对放大管进行调节, 尽量减少其中产生的杂波, 使其能够保持在稳定状态下运行。
三、发射频谱控制技术
(一) 窄带滤波器。
对于发射频谱来说, 可以利用寄生输出、滤除谐波等方式进行处理, 可设置大功率的滤波器, 放置在发射通道当中。不过, 在这种情况下, 滤波的难度也有所增加。这是由于雷达本身具有一定的工作频率范围, 而在其工作区域内, 可能恰好存在需要进行处理的频谱。因此, 可以具体利用锐调谐窄带滤波器, 和相应的频率切换开关。同时, 所需要的开关和滤波器功率必须足够, 不但带来了一系列技术问题, 还增加了成本。因此, 窄带滤波器的应用, 是一种更为理想的选择。相比于大频率的滤波器, 它具有技术简单、应用方便、成本低廉、节约能源等优势。
(二) 脉冲整形。
除了窄带滤波器的应用之外, 还可以利用脉冲整形的方式, 使发射机能够发出与具体要求相匹配的射频频谱。对此, 就必须要改变传统矩形脉冲的脉冲形态, 在给定的有效脉宽当中, 该脉冲形态应当具有最快的能量衰减速率, 因此, 只能是高斯脉冲。针对以上情况, 目前主要由两种脉冲整形的方法。第一种是射频信号脉冲调制, 该方法是在射频放大链电路中, 对脉冲信号进行调制和整形。第二种是脉冲电源调制, 基于雷达脉冲信号的特点, 在射频信号脉冲工作的时候, 对其电源进行调制和整形。通过以上这两种方法, 就能够有效的对射频信号进行改变, 同时对其脉冲形状完成整形。
结论
在现代社会中, 随着各项科技的不断发展, 人们逐渐认识到了无线电频谱资源的作用和功能, 它具有十分广泛的应用, 重要性极高。只要能够对无线电频谱资源进行科学的开发、适当的管理、以及充分的利用, 同时对频谱应用发展做出长期的规划和措施, 就能够在国际竞争中处于有利的位置。但是, 在实际应用中, 频谱十分容易受到外界干扰, 影响实际的使用效果。因此, 要对脉冲雷达发射机频谱控制技术进行大力的研究, 找出良好的解决方法, 进一步提高其发展和应用。
摘要：在当今社会中, 随着科学技术的不断发展, 无线电频谱已经成为一项重要的自然资源之一。它具有频率、时间、空间的三位特性, 同时能够避免时域、空域、地域的约束。目前, 对于该项资源经济、有效、合理的进行利用, 已经受到越来越多人的重视。在现代战争和国防中, 雷达是一种最为重要的战略设备, 同时也占有最多的频谱, 原理较为复杂, 同时具有频带宽、功率大、频段多等特点。而脉冲雷达发射机是主要的雷达分系统, 也是频谱管理的重要对象。
关键词：脉冲雷达发射机,频谱控制,技术研究
参考文献
脉冲燃烧控制技术 篇6
引进Consteel电炉作为主要冶炼设备。
根据生产规模和产品方案的要求, 综合Consteel电炉本身的技术特点, 电炉公称容量确定为115 t (留钢40 t, 平均出钢量75 t) 。在宁夏电投钢铁、意大利Techint公司和施工单位的共同努力下, 电炉于2006年5月正式投入运行。有两套装料方案, 方案1为:75%废钢+25%生铁;方案2为:60%废钢+10%生铁+30%铁水。
1Consteel电炉工艺特点
Consteel电炉炼钢的工艺流程如图1所示, 即:废钢 (生铁) → 加料段 → 废钢压下装置 → 动态密封 → 预热段 → 连接小车 → 电炉 → 熔化冶炼 → 出钢[1]。
Consteel电炉中产生的废气逆流通过预热段内的废钢, 废气中的CO在预热段进行二次燃烧产生一定热量, 它通过辐射和对流的方式传递给废钢;而在传统电炉中, 多数CO (潜在的热源) 被除尘系统排出, 造成很大的能源浪费。与传统的炉顶加废钢炼钢工艺相比, Consteel电炉采用连续加料的大功率电炉冶炼工艺, 除在第1炉外, 其余冶炼过程中均不需要旋开炉盖从炉顶加入废钢, 而是通过Consteel废钢输送机连续向炉内加入废钢, 使炉内始终处于熔池状态, 同时利用被除尘系统抽出的炉内高温烟气在废钢预热段内对废钢进行预热并利用二次燃烧装置, 使高温烟气内的CO在废钢预热段内充分燃烧, 很好地利用了高温烟气及其中的CO对废钢进行预热[2]。
废钢在电炉中熔化和精炼是基于化学和冶金反应, 其中最重要的反应之一是碳氧反应:
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在平熔池这个反应通常在脱碳阶段发生, 但在吹氧和喷碳粉时也产生该反应。这个氧化过程被称为碳燃烧, 在碳分子和氧分子的化合期间产生热量。碳燃烧后, 产生CO气体, 只要有足够的氧, 气体就会产生第2次氧化:
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这个反应通常在熔化阶段发生, 在废钢预热情况下, 这个反应是在将废钢加入电炉前, 在预热区域发生。产生的热量被用于增加废钢温度, 这个氧化过程被称为二次燃烧。二次燃烧控制主要是利用式 (1) 产生的CO, 通过式 (2) 完成这个化学反应过程。
第3个可能的碳氧化是直接产生CO2
C+O2→CO2+ QHeat3 (3)
此氧化过程称为全碳燃烧。为了优化在电炉中碳和氧的潜能, 希望产生这种反应, 但在实际操作中, 由于熔池温度和其他条件, 在还原阶段才可能产生这个氧化, 电炉中很难获得全碳燃烧[3]。
2二次燃烧控制系统组成
Consteel电炉二次燃烧控制系统由操作站和PLC柜组成。操作站采用Simatic 工控机, 通过工业以太网与PLC通信。PLC柜由电源模块、Simatic S7-400 CPU 414-2 DP、DI/DO模板、AI模板、通信模板CP443-1组成, 它通过通信模板CP443-1连接到工业以太网, 利用工业以太网与电炉通信。智能现场设备和远程I/O通过Profibus现场总线与PLC的CPU进行数据交换。系统组成见图2。
操作站完成与二次燃烧控制有关的设定值输入及监控功能。主要是判断预热段末端即废钢进入预热段入口处两个分析废气中氧气含量的氧气分析仪是否参与二次燃烧控制;设定预热段第1个预热罩上二次燃烧调节挡板在电炉冶炼不同阶段时的开口度;设定预热段第1个预热罩上二次燃烧调节挡板开度与废气中的氧气含量的关系;设定主烟道挡板控制方式 (自动或者手动) ;设定电炉炉盖处压力控制给定值;设定动态密封压差控制给定值。操作站上的操作系统采用Windows 2000, 监控软件采用SCADA软件。PLC主要完成与二次燃烧控制有关的逻辑时序联锁及二次燃烧控制算法等功能。控制程序采用Simatic Step 7编制, 实现结构化程序设计。
3Consteel电炉二次燃烧控制
3.1控制原理
图3是二次燃烧现场仪表PI图, 现依据此图对Consteel电炉二次燃烧原理进行阐述。在Consteel工艺中, 二次燃烧反应CO+O→CO2发生在预热段内, 为了提高二次燃烧的效果, 必须解决以下3个问题。
首先须保证有足够的电炉废气 (即CO) 。为了使电炉废气进入预热段, 要求电炉内压力保持在微负压状态, 即在炉盖处的负压约为19.6 Pa。压力变送器PT031检测该处的压力, 位置变送器ZT008检测主烟道调节挡板位置。通过压力检测值PIC008、位置值ZI008控制主烟道调节挡板执行机构M008, 目的是调节主烟道调节挡板的开度 (Y008) , 保证炉内保持微负压水平。
其次要保证预热段内的氧气含量。为了确保在预热段内有合适的氧气量, 在预热段的末端设置2个O2分析仪传感器 (AE039.1, AE039.2 O2分析仪探头, AT039.1, AT039.2 O2分析仪) 用于分析废气中的O2含量 (AI039.1和AI039.2) 。位置变送器ZT039检测二次燃烧调节挡板的位置 (ZI039) , 根据O2分析仪的测量值和二次燃烧调节挡板的位置控制液压站 (AC039) , 通过打开二次燃烧调节挡板 (UYH039) 或关闭/打开二次燃烧调节挡板 (UYL039) 实现调节二次燃烧调节挡板开度, 控制预热段头部助燃空气量的目的。这样既保证二次燃烧, 又避免引入过量的空气使废气温度降低。O2含量超高时报警 (AAH039.1, AAH 039.2) , 并保存报警记录 (AR039.1, AR039.2) 。
最后避免在预热段尾部引入空气。为了防止在预热段尾部的废气和外部空气进行交换, 降低预热段内温度, 在预热段的末端安装动态密封装置, 用一台风机抽吸动态密封罩中的空气, 使罩中压力略低于预热段内除尘系统主风机产生的压力。压差变送器DPT014检测动态密封装置的压差, 通过压差值 (DPC014) 对风机的速度进行控制, 并在画面上显示压差值 (DPI014) 。
3.2控制过程
3.2.1 预热段首端二次燃烧调节挡板控制
为了在预热段开始处保持预热段内为还原性气氛, 而在其末端保持预热段内为氧化性气氛, 从而保证CO和电炉废气中其它有害气体的完全燃烧, 系统对助燃空气量进行连续控制。有手动和自动两种方式。
手动控制时, 根据操作者设定的开度值对二次燃烧调节挡板进行控制。检测实际挡板开度, 控制挡板开度接近设定值, 死区[-3, 3]。
自动控制分两种方式, 一种是根据电炉在不同生产阶段有不同的二次燃烧调节挡板开度设定值, 通过检测实际挡板开度, 控制挡板开度接近设定值, 死区[-2, 2];另一种是根据预热段废气中氧气含量调节二次燃烧调节挡板的开度, 根据设定的废气含氧量, 进行挡板开、关动作。
3.2.2 主烟道调节挡板控制
主烟道烟气出口装有压力调节阀, 用此阀调节电炉炉内的压力保持在一定值范围内, 使炉内废气顺着预热段排出, 但不能使炉内热气流失太多, 影响炉内温度, 且烟道中空气不能进入炉内。主烟道调节挡板有手动和自动两种控制方式。手动控制时, 在主烟道烟气挡板本地控制箱, 通过打开 (或关闭) 按钮, 挡板以1%的开度进行打开 (或关闭) 操作。自动控制时, 根据炉内压力PT031的测量值, 通过PID控制[4]调节阀的开度。
3.2.3 动态密封风机速度控制
动态密封用于防止空气从预热段的尾部进入或预热段的烟气从预热段尾部溢出, 其作用是将动态密封和预热段之间的压差降到最低。依据除尘主风机产生的气体压力, 根据动态密封DPT014的测量值, 通过PID控制[4]动态密封风机速度, 确保在生产过程中, 动态密封罩内的压差为4.1 Pa。
4结束语
Consteel工艺是一种新理念的电炉炼钢工艺, 预热段内CO的二次燃烧是在此基础上对能源的再次利用。它具有生产率高、冶炼周期较短且可调、电能成本低, 生产环境较清洁 (由于电炉加料采用传送带装料方式, 使炉盖始终关闭, 并且在整个预热-冶炼系统中都保持微负压且由于不采用料篮顶装料, 所以没有因此而产生的烟气和灰尘) 等优点。从实际运用效果看, 经过预热段, 进入电炉前废钢平均预热温度可达到500 ℃[5]。电耗由原来的614.31 kW·h/t降到现在的330 kW·h/t , 仅按吨钢电耗一项计算 (年生产钢60万t, 每度电0.33元) , 年节约电费5 629.34万元。节能降耗效果明显。
参考文献
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燃气燃烧器安全控制技术探讨 篇7
关键词：燃烧器,安全控制,保护
前言
我国天然气和煤制气资源丰富, 属于洁净能源, 有着良好的社会经济效益, 现被广泛应用于各工矿企业和领域。然而在燃气燃烧器研制设计中, 燃气的易燃、易爆及毒性, 使安全控制成为首要问题。
1 燃气燃烧器的组成及原理
(1) 燃气燃烧器由以下5个系统组成:1) 送风系统、2) 点火系统、3) 监测系统、4) 燃料系统、5) 电控系统。
(2) 燃气燃烧器原理
当可燃气体由微电脑控制系统按程序控制进入燃烧头内, 由一次风与可燃气体混合, 点火燃烧, 二次风助燃, 实现充分燃烧。燃烧状况由火焰自动跟踪系统检测, 当燃烧出现故障 (燃烧室缺氧、可燃气体欠压、可燃烧气体断流、气量不足等) , 控制系统发出指令, 供气系统的电磁阀迅速关闭, 切断气电源, 燃烧器自动吹扫后停机, 指示故障。
2 燃气燃烧器安全控制要求
根据燃气的燃烧特性, 为保证燃气燃烧器的安全稳定工作, 对其安全控制要求内容主要有:
2.1 预吹风
燃烧器在点火前, 必须有一段时间的预吹风, 把炉膛与烟道中余气吹除或稀释。因为燃烧机工作炉膛内不可避免地有余留的燃气, 必须保证燃气浓度不在爆炸极限内, 预吹风时间一般设置为15-60秒。
2.2 自动点火
燃气燃烧器宜采用电火花点火, 便于实现自动控制。可用高压点火变压器产生电弧点火, 要求其输出能量为:电压≥3.5K V、电流≥15m A, 点火时间一般为:2~5秒。
2.3 燃烧状态监控
燃烧状态必须予以动态监控, 一旦火焰探测器感测到熄火信号, 必须在极短时间内反馈到燃烧器, 同时切断燃气供给。一般要求从熄火到火焰探测器发出熄火信号的响应时间不超过0.2秒。
2.4 点不着火的保护
点火动作要求发生在燃气通入前, 先形成点火温度场, 便于着火燃烧。如果点不着火, 火焰探测器感测不到火焰信号, 燃烧器进入保护状态。一般要求在通入燃气2-3秒, 燃烧器对火焰探测器感测的火焰信号进行判断, 未着火则进入保护状态, 着火则维持燃烧。
2.5 熄火保护
燃烧器在燃烧过程中, 若意外熄火, 由于炉膛是炽热的.燃气进入易发生爆燃, 故须在极短时间内进入保护状态, 切断燃气供给, 该过程的响应时间要求不超过1秒。
2.6 燃气压力高低限保护
燃气燃烧器稳定燃烧有一定范围, 目的是确保火焰稳定性, 同时限定燃烧器的输出热功率。当燃气压力超出此范围, 应锁定燃烧器工作。燃烧器设计一般用气体压力开关感测压力信号, 用以控制燃烧器的相应工作。
2.7 空气压力不足保护
燃气燃烧器设计热强度大, 其燃烧方式采用鼓风强制式。如果风机发生故障会发生炉膛爆燃或向风机回火。因此燃气控制必须与空气压力连锁, 当空气压力不足时, 应立即切断燃气供给。一般用气体压力开关感测空气压力信号, 用以控制燃气电磁阀的相应工作。
2.8 断电保护
燃烧器在工作过程中突然断电, 必须立即切断然气供给, 保护设备安全。燃气控制电磁阀必须是常闭型的, 电磁阀关闭响应时间≤5s。
2.9 防燃气泄漏的措施
燃气泄漏包括二个方面, 一指燃气通过管路向环境泄漏, 二指燃气通过电磁阀阀芯端面向炉内泄漏。环境泄漏可能引起人员中毒、工作现场爆炸事故。首先确保管路密封;其次, 要求工作现场通风良好, 配置永久性的通风孔和强制通风装置;另外, 要求工作现场禁止烟火、电气件防爆。炉内泄漏可能引起炉内爆炸。解决炉内泄漏问题:一是加强预吹风时间和吹风量;二是燃气管路采用二个电磁阀串联结构, 提高系统安全性;三是使用管路泄漏检测装置, 在点火前对燃气管路进行检测。预防燃气泄漏措施属外围控制, 一般不纳入燃烧器本体控制。
3 国内燃气燃烧器及安全控制
技术发展情况
国内的燃气燃烧器现在还处于探索发展阶段, 主要是因为安全质量问题, 因为燃气不同于其他燃料燃烧器, 一旦泄露和煤粉或者油类燃烧器的危险程度完全不一样, 虽然国内“十一五”规划中一群中小型企业, 由于在设计中采用了先进的燃气与空气预混、半预混及湍流掺混回流燃烧技术, 提高了燃烧效率, 增加燃烧强度和火焰的稳定性, 并使噪音降低到符合环保的要求, 与国外的 (比如利雅路、尤尼瓦斯等) 燃气燃烧器竞争中占有价格优势。但在关系到燃烧器质量和安全的安全控制装置上国产燃烧器和进口燃烧器相比还是存在差距的, 由于国外产品安全标准较严格, 安全装置齐全可靠, 而国内市场上生产销售的很多国产燃烧器安全装置不全, 因此产生的各种爆燃、安全事故相当多, 特别是热功率大于1200kw的燃烧器, 主燃气管线没有配备检漏装置和燃气压力保护装置的不少, 存在一定的安全隐患。即便根据客户要求配备各种安全装置, 但基本上使用的还是进口部件。随着国内技术的发展, 我国在燃气燃烧器领域也逐渐向国际水平靠拢, 参考国外标准制订了我国自己的标准:TSG+ZB001-2008《燃油 (气) 燃烧器安全技术规则》、TSG+ZB002-2008《燃油 (气) 燃烧器型式试验规则》, 其中TSG+ZB001-2008《燃油 (气) 燃烧器安全技术规则》中《第三章安全与控制装置》对安全控制技术做了较详尽的规定。目前国内的相关安全装置大部分靠进口, 是目前不能被普遍采用的直接原因, 要解决这一问题, 一方面需要国内配套厂商加大研发力度, 尽快实现主要安全部件的国产化, 降低成本;另一方面国家技术和产业部门应适时推进技术标准的推行, 促进相关企业技术水平和竞争能力的提高, 同时对质量、技术、企业发展速度这一系列的问题都要有一个详细的规划并做好引导, 保障国内产业的健康有序发展。
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脉冲燃烧控制技术 篇8
速度控制功能在计算机数控(Computer Numerical Control,CNC)系统中发挥着重要作用,它接受插补运算结果(命令值),并控制伺服电动机,其性能直接影响和决定了CNC系统的快速性、精确性和稳定性。
由于技术的发展,脉冲式速度控制方式应用越来越广泛,不仅步进电动机工作于脉冲控制方式,而且交流伺服单元也可工作于脉冲控制方式。为了易于叙述实现思路和说明实现技术,本文以步进电动机伺服装置实现过程为例。步进电动机是一种将电脉冲信号转换成相应角位移和线位移的执行元件,其转速与电机绕组相电流的切换频率成正比。因其结构简单和运行稳定可靠,可以和其他元器件组成简单实用的全数字化伺服系统,且不需要反馈环节,故在数控系统脉冲式速度控制场合获得了成功应用[1]。步进电动机的起动频率特性使其启动时不能直接加载到运行频率,需要经历“启动—加速—恒速—减速—停止”的升降速过程[2]。对步进电动机速度控制实现方式的研究文献很多,如使用单片机与PC机、定时器和寄存器等实现速度控制[3~5],并且大多数是由软件实现,在控制的快速性和稳定性等方面不如早期的硬件电路。由于早期硬件电路较复杂,调整不便,后期的CNC系统中软件实现比较广泛。随着电子技术快速发展,FPGA(Field Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)的综合性能和集成度等方面得到很大提高,可以满足软件硬化实现速度控制模块功能的需要[6]。本文介绍使用FPGA软件硬化技术实现数控系统中脉冲式速度控制模块功能,并采用定时法原理予以实现。
1 脉冲式速度控制
1.1 定时法脉冲式速度控制
步进电动机的速度控制规律一般有直线型、指数型和抛物线型速度控制[7]。由于步进电机的转速正比于控制脉冲的频率,故调节控制脉冲频率就可以达到调节电动机转速的效果。本文采用了直线型控制速度方案,相应的步进电动机速度控制过程如图1所示。
实现直线型速度控制方案的方法有定时法和定步法。本文采用定时法实现升降速控制,即按一定的时间间隔(Dt)改变步进电动机的运行频率,从而实现升降速控制。为了确保步进电动机运行稳定且不发生失步或过冲现象,每改变一次运行频率,步进电机运行一段时间(一定步长)。在选择Dt时要注意每次的频率变化量不得大于步进电动机所允许的突跳频率值,否则会引起步进电动机发生失步或堵转现象,从而导致定位误差增大或无法正常运转,甚而会损坏电机。
1.2 脉冲式速度控制实现流程
如果进给的行程比较长,则脉冲式伺服单元的速度控制过程不但有恒速段,还包含升速段和降速段,且降速段是升速段的逆过程,相应速度(脉冲频率)变化曲线如图1(a)所示。如果进给的行程很短,不足以完成一个定时时间间隔的升速和降速过程时,就不必进行升降速控制,而是以较低的适当设定速度走完整个行程,则速度控制过程只有恒速段,相应的速度(脉冲频率)变化曲线如图1(b)所示。
根据最佳升降频控制规律[8],可推出步进电机的“频率—步长—时间”关系曲线如图2所示。
图2中,步进电动机以起始频率fs开始作升速运动,经过Dt时间,运动S1步长后,再以频率f1作升速运动,同样经过D t时间,运动S2步长,如此经过若干Dt时间,到达频率fo,以fo作恒速运动,经过m Dt时间后作与升速过程相反的降速运动。Ss为升速段的总步长,Sj为升速段和恒速段的总步长,S为整个过程的总步长。频率与步长之间对应关系如表1所示,进一步根据图2和表1可以总结出脉冲式速度控制运动方式和相应的满足条件如表2所示。
当模块初始化以后,首先根据S、S1、Ss和Sj等变量之间的关系,选择相应的运行方式,然后根据如图3所示的脉冲式速度控制流程走完整个行程。
2 脉冲式速度控制模块设计与实现
2.1 FPGA和Quartus II
CYCLONE II系列FPGA器件是美国Altera公司的中端产品,本文选用器件型号为EP2C8芯片,它具有8256个逻辑单元(LE),26块M4K存储器,165888 bits存储器容量,13个乘法器,2个锁相环(PLL),182个用户可用引脚数。
Quartus II设计软件是Altera提供的FPGA软件开发环境,由原先的MAX+PLUS II演变而来,继承了MAX+PLUS II工具的优点,能够直接满足各种设计需要,可为单芯片可编程系统(SOPC)提供全面的设计环境,已成为Altera公司新一代的EDA设计工具。
2.2 脉冲式速度控制模块的硬化实现
脉冲式速度控制模块由复位单元、分频单元和速度处理单元组成。使用软件硬化技术把步进电动机升降速软件实现过程采用FPGA硬件电路实现,并将整个脉冲式速度控制模块功能固化到单芯片,也相当于定制一个专用控制芯片,其内部原理结构如图4所示。
图4中复位单元的作用是负责整个速度控制模块的复位、清零和置位等工作。分频单元的作用是生成升速、恒速和降速段控制信号的脉冲频率。速度处理单元的作用是当分频单元传来脉冲频率(时钟)时,根据计数器的数值反馈分频控制信号至分频单元和最终输出信号至脉冲式伺服驱动单元。
频选信号计数器i的数值把分频控制信号f_ctr数值发送到分频单元,分频单元把与f_ctr数值对应的分频信号发送到速度处理单元作为时钟输入,速度处理单元在时钟的控制下,根据定时码计数器的数值输出速度控制信号。
运动方式为第1类别情况下,即“恒低速”运行时,计数器初始化并根据判断条件确定是否计数,在条件满足时计数器累加到总步长S,表示到达目的地。相应的部分硬件描述语言程序如下:
其中fo为运行频率,fs为有载起始频率,CNT1为计数器,S为总步长。第1行表述“恒低速”运行条件判断,条件满足后,第2行表述计数器值是否小于等于总步长,若计数器值等于总步长,则计数器清零,频选信号计数器值清零,如第5行、第6行所述,否则计数器值累加,如第9行表述。
运动方式为第2类别情况时,速度处理单元在分频时钟的控制下,加减计数器对输入脉冲个数进行计数,计数值达到定时数值时,计数器i加1,f_ctr数值改变,速度处理单元分频时钟更新,加减计数器再次对输入脉冲个数进行计数,如此循环。当i计数到与Ss所对应的定时数值时,执行恒速阶段。恒速阶段完成以后,i进行累减运算进入降速阶段,处理过程与加速过程相反,直到i=1停止。使用case语句来处理频率选择后的过程,部分硬件描述语言程序如下:
其中CNT为计数器,ss为在Dt时间内频率对应的步长,addsub为计数器i值的增减信号,iload为计数器i值的增减控制信号,此段处理方法与第1类别运动方式相似。
所设计的复位单元采用了异步复位、同步释放的双缓冲电路,可以较好地解决同步复位资源消耗过多和异步复位的亚稳态问题,相应的复位单元内部电路原理结构如图5所示。
3 仿真验证与波形分析
本设计在Quartus II 9.0环境中采用Verilog HDL语言编写,应用于CYCLONE II系列EP2C8Q208C8芯片。经过编译和综合,通过Model Sim SE软件仿真验证了设计的正确性。速度控制模块共消耗了457个LE(逻辑单元),71个寄存器,51个可用管脚。
为了仿真时便于观察,模块时钟使用50MHz,分频单元将50MHz分频为100Hz、200Hz……900Hz、1k Hz,设置fs为400Hz,Dt为100ms。
在第1类别运行方式下,fs设置为200Hz,S1置为200,S置为100,其仿真结果波形如图6所示。
在第2类别运行方式下,fs设置为200Hz,S1置为200,S置为900,其仿真结果波形如图7所示。
在仿真结果波形图中,mclk为主时钟50MHz;clr为复位、清零和置位等信号,低电平有效;V为速度信号输出。
4 结束语
根据数控机床脉冲式速度控制的功能需求,利用Verilog HDL语言设计了基于FPGA的步进电动机升降速控制模块,并进行了仿真,验证了设计的正确性。本文的主要工作体现在根据步进电动机升降速软件实现流程提出了FPGA硬化实现的具体方法,提高了系统的运行速度,相对于早期硬件实现电路,减少了元器件数量,提高了系统的可靠性,增强了模块的可移植性和适用性。在仿真中出现的毛刺现象和定时间隔可调实现是以后进一步研究的内容。
参考文献
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