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，對于不同的控制對象，有著不同的控制方式和模式。溫度系統(tǒng)慣性大、滯后現象嚴重，難以建立精確的數學模型，給控制過程帶來很大難題。本文以電鍋爐為研究對象，研究一種最佳的控制方案，以達到系統(tǒng)穩(wěn)定、調節(jié)時間短且超調量小的性能指標。 本文對電鍋爐可采用的控制方案進行了深入研究，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成控制量，對被控對象進行控制

2、。PID控制的重點是參數的調節(jié)，本文利用了Ziegler-Nichols、Chien-Hrones和人工整定方法對其參數進行整定。第二個研究方案是模糊控制，研究了模糊控制的機理，確定了電鍋爐模糊控制器的結構。通過對電鍋爐溫升特點的分析，建立了模糊控制規(guī)則表。 借助matlab中的Simulink和Fuzzy工具箱，對電鍋爐PID控制系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)進行仿真分析。結果表明當采用PID算法時，系統(tǒng)的超調量與調節(jié)時間，不能同時滿足技

3、術要求。當采用模糊控制時，超調量與調節(jié)時間雖然同時滿足技術要求，但系統(tǒng)出現了穩(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、可靠性相互結合，設計了一種參數自整定模糊PID控制器，采用模糊推理的方法實現PID參數K<'p>、K<,i>和K<,d>的在線整定。經仿真研究，參數自整定模糊PID控制效果達到了電鍋爐溫度控制系統(tǒng)的性能指標，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)對控制器要求的基礎上，研制了以PIC