基于模糊自整定pid算法的电锅炉温度控制

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1、分类号：TP273.4密级：ＵＤＣ：620编号：工学硕士学位论文基于模糊自整定PID算法的电锅炉温度控制硕士研究生：范津齐指导教师：纪振平教授学位级别：工学硕士学科、专业：控制理论与控制工程所在单位：信息科学与工程学院论文提交日期：2012年12月13日论文答辩日期：2013年3月8日学位授予单位：沈阳理工大学ClassificationIndex:TP273.4U.D.C:620AThesisfortheDegreeofM.Eng.ElectricBoilerTemperatureControlBasedOnTheFuzzySelf-tun

2、ingPIDAlgorithmCandidate:FanJinqiSupervisor:Prof.JiZhenpingAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:ControlTheoryandControlEngineeringDateofSubmission:December13，2012DateofExamination:March8，2013University:ShenyangLigongUniversity沈阳理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明:本论文的所有工

3、作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工大学可以将学位论文的全部或部

4、分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：日期：沈阳理工大学硕士学位论文摘要温度控制是过程控制领域重要的一个控制参数，在工业自动化控制中占有非常重要的地位，被广泛应用于电力、石油、化工、造纸、酿造和食品等工业自动化领域。锅炉是典型的温度控制对象，由于加热介质的不同，可以分为两类：一类是燃烧加热方式，另一类是电加热方式。后者由于使用安全、环保节能、使用方便、热效率高等特点，是目前比较理想的供暖设备。电锅炉控制是温度控制的一个典型，

5、其动态特性常具有大惯性、大滞后和非线性等特点，难以建立精确的数学模型，采用传统的PID控制方式，控制精度较低，控制效果不理想。因此，以电锅炉温度控制为研究对象，设计一种有效的控制方法，使系统具有稳定性好、超调量小且调节时间短的性能指标具有实际意义。本文将传统的PID方法和模糊控制方法相结合，设计出一种模糊自整定PID控制算法，它不仅具有PID控制精度高的特点，还具有模糊控制灵活性和适应性强的特点。具体研究内容包括：（1）阐述了课题的背景及研究意义，分析了国内外锅炉控制系统的发展现状，还介绍了几种温度控制的常用方法。（2）对模糊PID控制算法的

6、研究。首先，介绍了PID控制和模糊控制的原理及其优缺点。然后，本文将PID控制方法与模糊控制方法相结合，引入了模糊PID控制方法。（3）对控制方法的仿真研究。在MATLAB中，用PID方法、模糊方法及模糊PID方法对系统进行设计，并对三种控制法进行对比，仿真结果表明模糊PID的方法使系统的控制效果更好。（4）对控制系统的整体设计。首先，设计了系统的总体方案，其中包括系统的被控对象、控制方式和系统的组成。然后，设计了PLC的硬件配置及接线。最后，对PLC进行硬件设计和软件设计。（5）对系统进行了调试。用WinCC软件来观测系统的响应曲线，结果表

7、明采用模糊PID控制方法可以对实际锅炉进行控制，并且控制效果比较理想。沈阳理工大学硕士学位论文关键词：电锅炉；温度控制；自整定；模糊PID；Matlab沈阳理工大学硕士学位论文AbstractTemperaturecontrolplaysaveryimportantroleintheindustrialautomationcontrol,isaimportantcontrolparameterofprocesscontrolareas,andwidelyusedinthefieldofelectricity,petroleum,chemica

8、l,paper,brewingandfoodindustrialautomation.Theboilerisatypicaltemperaturecontrolob