基于模糊pid控制的锅炉炉温系统研究

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1、北华大学毕业设计（论文）摘　　要随随着科学技术的日新月异，锅炉在生产中的应用越来越广泛，是工业生产中经常采用的一种设备。在生产过程中，我们主要对温度、压力、流量进行控制。而锅炉的温度控制在锅炉控制系统中的地位越来越突出。由于锅炉温度系统惯性较大、滞后现象比较严重，干扰量较多，几乎无法建立其数学模型。因此，对锅炉炉温的控制一直都是研究难点。本文主要是对锅炉炉温系统进行控制。如果选择传统PID控制方式，精度较低，控制效果不理想，所以考虑选择模糊控制。研究模糊控制的基本原理，设计控制锅炉炉温的模糊控制器。对锅炉的温度飞升曲线特点进行

2、剖析，创建模糊控制规则表，并利用Matlab软件中的Simulink中模糊逻辑工具箱，仿真出锅炉的传统PID曲线、模糊系统曲线。根据仿真曲线结果计算系统的%和，在传统PID控制中，计算结果不能同时满足控制的基本要求；当选择模糊控制的时候，%和都能满足控制的基本要求，但是系统极易出现稳态误差。所以本论文是把传统PID控制以及模糊控制组合到一起，设计一个参数自整定的模糊PID控制器，将PID的几个主要参数、以及进行自整定，利用Simulink仿真出曲线，结果表明所设计的基于模糊PID的锅炉炉温控制器能够满足锅炉炉温控制的基本要求。

3、在分析锅炉温度控制系统的基础上，选择PIC16F877A单片机作为关键器件，完成温度的采集控制以及超限报警等基本功能，并把本文计算出的模糊PID算法与硬件相结合，设计主程序的流程图和基本电路。关键词：温度控制；模糊PID控制；参数整定；锅炉-2-北华大学毕业设计（论文）AbstractBoilerintheproductionandlifehasbeenappliedmoreandmoreextensivelywiththedevelopmentofthetimes,itisadeviceoftenusedinindustri

4、alproduction,andboilertemperaturecontrolintheboilercontrolsystemisbecomingmoreandmoreprominent.Temperaturecontrolsystemwithlargeinertia,theseriousdelayanddifficulttoestablishaccuratemathematicalmodel.Thenonlinearrelationshipexists.Thispaperismainlyontheboilerfurnace

5、temperaturecontrol.IftheselectionofthetraditionalPIDcontrolmode,theaccuracyislower,thecontroleffectisnotideal.Weshouldconsidertheoptionoffuzzycontrol,thebasicprincipleofthefuzzycontrol,designcontrolofboilerfurnacetemperaturefuzzycontroller.Thefuzzycontrolruletableis

6、establishedthroughanalysingthecharacteristicoftheelectricboilertemperatureinthethesis.Inthisthesis,simulationofPIDcontrolsystemandfuzzycontrolsystemusingSimulinkandMATLABfuzzylogictools.TheresultsshowthattheregulationtimeandovershootofthePIDsystemcannotbeachievedbyt

7、hecontrolsystem.Whenthefuzzycontrol,theadjustmenttimeandtheovershootcanachievethenorm,butthesysteminducedsteady-stateerror.Sothereisanewwaytocombinetogether.ThepatametersofKp,KiandKdareadjustbyfuzzyinference.TheexperimentalresultsshowthatthefuzzyPIDparameterself-tun

8、ingcontrolleristheperformanceindexofthesystem.Analysisofboilertemperaturecontrolsystem,thePIC16F877Amicrocontrollerischosenasthemaincompon