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摘要:温度控制在工业控制中一直是一个非常重要的的课题，对于惯性大、滞后现象严重的温度系统，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大难题。本文以电锅炉为研究对象，研究一种最佳的控制方案，以达到系统稳定、调节时间短且超调量小的性能指标。38471
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对于电锅炉的温度控制当采用PID算法时，系统的超调量与调节时间，不能同时满足技术要求。当采用模糊控制时，超调量与调节时间虽然同时满足技术要求，但系统出现了稳定误差。因此本文将模糊控制的智能性与PID控制的通用性、可靠性相互结合，设计了一种参数自整定模糊PID控制器，采用模糊推理的方法实现PID参数的在线整定。经SCILAB仿真研究，参数自整定模糊PID控制效果达到了电锅炉温度控制系统的性能指标，是一种较为理想的智能性控制方案。
毕业论文关键词： SCILAB；电锅炉；PID模糊控制；SIMULINK。
The boiler temperature fuzzy control based
on SCILAB
Abstract:
The temperature control in industrial control is always a very important topic, for the large inertia and lag phenomenon serious temperature system, it is difficult to establish accurate mathematical model, a lot of problems to the control process. Based on the electric boiler as the research object, this paper studies a kind of the best control scheme, in order to achieve system stability, adjust time short and small amount of overshoot performance metrics.
For electric boiler temperature control when the PID algorithm, system overshoot and adjustment time, can't meet the technical requirements. When fuzzy control overshoot and adjustment time while at the same time satisfy the technical requirements, but the system steady error. So this article will intelligent fuzzy control and PID control combined with generality, reliability, we design a parameter self-tuning fuzzy PID controller, fuzzy reasoning method was adopted to realize the PID parameter online setting. SCILAB simulation, parameter self-tuning fuzzy PID control effect to the performance of the electric boiler temperature control system, is an ideal intelligent control scheme.
Key words: SCILAB; The electric boiler; The PID fuzzy control; SIMULINK.
目录
1绪论 1
1.1 课题的提出与意义 1
1.2 电锅炉概况 1
1.3 模糊控制概述 2
1.4 论文的主要研究内容 3
2被控对象及控制策略研究 3
2.1 被控对象及其原有控制方案 3
2.1.1 被控对象分析 3
2.1.2 原有控制方案 5
2.2控制策略研究 5
2.2.1 PID控制理论 6
2.2.2 模糊控制理论 8
(1) 模糊控制的基本思想 8
(2) 模糊控制的特点 8
(3) 模糊控制系统的结构分析 9
(4) 模糊控制算法的实现 12
2.2.3模糊PID控制原理 13
3控制器设计及仿真 13
3.1 电锅炉温度特性 13
3.2 仿真工具 14
3.2.1 SCILAB简介 14
3.3 控制系统仿真研究 16
3.3.1 PID控制器设计 16
3.3.2 模糊控制器设计 17
3.3.3 模糊PID控制器设计 20
4结论 25
致谢 26
主要参考文献 27
1绪论
1.1 课题的提出与意义
温度是工业生产和科学实验中重要的物理参数之一。在工业生产过程中，为了能够更为高效地进行生产，必须对它的温度、压力、流量等主要参数进行有效的控制。其中占有相当大的比例的便是温度控制，温度控制的关键在于测温和控温两个方面。温度测量是温度控制的基础，如今其技术己经相当成熟。但由于受控对象的复杂程度不一，在温度控制方面，依然存在着很多的问题有待解决。怎样提高温度控制性能，用以满足不同温度系统的控制要求，是当前温度控制领域的一个重要课题。本文主要研究电锅炉温度控制的方法，提高对锅炉温度的控制性能。