基于matlab的退火炉温度模糊控制的仿真研究.doc

摘要:本文主要是进行温度控制的研究，采用传统的PID控制策略来控制退火炉的温度，由于参数不容易易整定，，适应能力弱，已经不能满足现代工业生产中人们对温度控制的精度要求。

本文先完成了对退火炉温度控制系统的建模，再通过对Matlab仿真软件的学习，认识Matlab仿真软件里的模糊工具箱。然后设计了PID控制器，模糊控制器。要用模糊控制器对系统进行控制，就涉及到了模糊规则的建立，进行模糊逻辑推理，创建模糊集合，以及选择模糊语言变量等。通过仿真软件仿真，对PID控制的系统进行仿真，再通过仿真软件仿真，对模糊控制的系统进行仿真，得出控制输出的曲线，通过分析仿真输出的曲线，得出了模糊控制比传统PID控制有更好的输出曲线，超调量小，响应快。

关键词：温度；PID控制；模糊控制；仿真

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-1

1课题研究的意义和背景-1

2 课题研究的方法-1

3国内研究的现状-1

第二章 系统的工作原理及数学模型建立-3

1退火炉温度控制系统的原理-3

2温度控制系统的数学模型建立-3

第三章 模糊控制理论-5

1模糊控制的概念和特点-5

2模糊集合的的基本概念及定义-5

3 模糊变量的隶属度函数-5

3.1隶属度函数-5

3.2隶属度函数选择的基本标准-6

4 模糊语言变量与模糊语句-6

4.1 模糊语言-6

4.2 模糊语句-6

5 论域、量化因子、比例因子-7

5.1论域-7

5.2 量化因子和比例因子-7

第四章 模糊控制器和PID控制器的设计-9

1 模糊控制器概述-9

2 模糊控制器设计所要解决的问题-9

3 模糊控制器的结构设计-9

4 模糊控制器设计-9

4.1输入，输出变量的定义和量化-9

4.2模糊控制器的控制规则-10

5 PID控制概述-11

6 PID控制的原理和特点-11

7 PID控制器参数的整定-12

第五章 退火炉温度控制系统的Matlab仿真-13

1 Matlab仿真软件介绍-13

2常规PID控制器的设计-13

2.1控制系统的SIMULINK实现-13

2.2 Matlab仿真-14

3模糊控制器的设计-14

3.1模糊控制器的原理图-14

3.2控制系统的SIMULINK实现-15

3.3 Matlab仿真-18

4仿真曲线的分析-19

第六章 总结-20

参考文献-21

致  谢-22