论文部分内容阅读
随着社会经济和科学技术的飞速发展,工业建设逐步加快,工业建筑对消防系统的要求越来越高。传统的工业消防系统通过人进行消防,灭火效率低,已经不能满足工业大空间消防的需要。因此,为了有效扑灭工业大空间火灾,工业自动消防系统的研究日益重要。本文以自动消防控制系统的研制为研究课题。首先,分析了燃烧理论和灭火原理,建立了带二次空气阻力的水射流轨迹模型,通过模型推导出了用于计算消防炮俯仰角和回转角的公式,提供了水射流轨迹的理想模型,为实现自动消防控制系统奠定了仿真基础。然后,设计了自动消防控制系统,详细阐述了系统的硬件和软件设计。同时,设计了模糊PID控制器,该控制器以流量为输入对象,电动阀开度为输出对象。仿真现象表明,该控制器具有动态响应快速、控制精度高、稳态性好、鲁棒性强的特点。最后,基于MATLAB环境,搭建了自动消防控制系统的半实物仿真实验,实现了消防炮的自动消防功能。实验结果表明,本文所设计的自动消防控制系统能够迅速、准确的进行火灾点的自动定位和自动灭火,控制效果稳定,水射流轨迹的射程误差不超过5%,且灭火的效果较好。同时,验证了利用半实物仿真技术设计工业自动消防控制系统的可行性。