煤作为一次能源,在燃烧过程产生大量的NOx,NOx的过量排放对环境造成重大污染。如何降低NOx排放,已经成为一个全球关注的焦点。本文以提高煤粉燃烧效率,降低碳排放为目的,着眼于通过在空间微重力环境下进行煤燃烧实验,观察煤燃烧过程并进行检测气体成分,研究煤粉的燃烧特性和NOx排放的浓度,并对实验现象和实验数据进行分析。并且该实验结果对地面环境下提高煤燃烧效率和燃烧炉设计水平,具有非常重要的意义。本文提出基于“单片机+CPLD/FPGA体系结构”的集成化设计方案:①在FPGA中实现数字逻辑部分电路;②FPGA与单片机以总线接口方式实现译码、数据和控制信号锁存功能的Verilog设计。本文设计、研制了一套基于单片机+FPGA的可应用于空间煤粉燃烧的实验控制系统,该系统分为空间煤粉燃烧炉单元和控制系统单元两大部分。其中,控制系统是本文论述的核心部分,主要功能是对传感器探测到的温度和气体成分信号进行处理,并将其数字化后传输到计算机,控制煤粉燃烧炉的升温过程,并进行煤粉着火点实验。本文介绍了课题的背景和选题意义,详细介绍了空间煤粉燃烧炉及其控制系统的组成方案。重点阐述了控制系统的硬件电路设计、FPGA设计。对系统的软件设计过程进行了介绍,并对整个系统进行了调试和实验。最后,对现阶段的工作进行了总结并提出了改进的建议,作为下一步工作的参考。