基于模糊PID控制的電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、溫度控制在工業(yè)控制中一直是富有新意的課題，對(duì)于不同的控制對(duì)象，有著不同的控制方式和模式。溫度系統(tǒng)慣性大、滯后現(xiàn)象嚴(yán)重，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，給控制過程帶來很大難題。本文以電鍋爐為研究對(duì)象，研究一種最佳的控制方案，以達(dá)到系統(tǒng)穩(wěn)定、調(diào)節(jié)時(shí)間短且超調(diào)量小的性能指標(biāo)。 本文對(duì)電鍋爐可采用的控制方案進(jìn)行了深入研究，首選的研究方案是PID控制。溫度PID控制器的原理，是將溫度偏差的比例、積分和微分通過線性組合構(gòu)成控制量，對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行控制

2、。PID控制的重點(diǎn)是參數(shù)的調(diào)節(jié)，本文利用了Ziegler-Nichols、Chien-Hrones和人工整定方法對(duì)其參數(shù)進(jìn)行整定。第二個(gè)研究方案是模糊控制，研究了模糊控制的機(jī)理，確定了電鍋爐模糊控制器的結(jié)構(gòu)。通過對(duì)電鍋爐溫升特點(diǎn)的分析，建立了模糊控制規(guī)則表。 借助matlab中的Simulink和Fuzzy工具箱，對(duì)電鍋爐PID控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。結(jié)果表明當(dāng)采用PID算法時(shí)，系統(tǒng)的超調(diào)量與調(diào)節(jié)時(shí)間，不能同時(shí)滿足技

3、術(shù)要求。當(dāng)采用模糊控制時(shí)，超調(diào)量與調(diào)節(jié)時(shí)間雖然同時(shí)滿足技術(shù)要求，但系統(tǒng)出現(xiàn)了穩(wěn)定誤差。因此本文將模糊控制的智能性與PID控制的通用性、可靠性相互結(jié)合，設(shè)計(jì)了一種參數(shù)自整定模糊PID控制器，采用模糊推理的方法實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)K<'p>、K<,i>和K<,d>的在線整定。經(jīng)仿真研究，參數(shù)自整定模糊PID控制效果達(dá)到了電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)，是一種較為理想的智能性控制方案。 在分析電鍋爐供暖系統(tǒng)對(duì)控制器要求的基礎(chǔ)上，研制了以PIC