模糊PID温度控制系统的设计.doc

摘要:在日常的生产过程之中，为了达到理想的生产要求，就要采取措施控制生产过程中的主要参数，这其中温度控制是日常生产中最常见的控制系统之一。能够精确的检测和准确的控制温度是保证品质、高效生产、降低成本和安全生产的必要因素。本文提出可以使用基于模糊PID控制策略来完成对温度的控制。

本文提出的基于模糊PID温度控制系统有自动测量，可以实现数据实时采集、分析处理和控制结果显示等功能。本文的主要内容是在掌握常规PID和模糊控制的基础上以电阻炉温度控制系统为原型设计出了基于模糊PID的温度控制系统。首先建立其数学模型，然后通过对其常规PID控制器及模糊PID控制器的设计及仿真，来分析研究该系统的动态特性。最后从仿真结果分析得出模糊PID温度控制系统具有更好的动态特性。

关键词 温度控制；PID；模糊控制；MATLAB仿真

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

  1.1选题背景及意义-1

  1.2温度控制系统发展现状-1

  1.3本文的主要工作-1

2 温度控制系统的建模-3

  2.1温度控制-3

  2.2温度控制的发展-3

  2.3电阻炉温度控制系统模型的建立-3

    2.3.1电阻炉温度控制系统简介-3

    2.3.2建立电阻炉温度控制系统数学模型-4

  2.4本章小结-6

3 常规PID控制器设计-9

  3.1 PID控制算法-9

    3.1.1位置式 PID控制算法-10

    3.1.2 增量式 PID控制算法-11

  3.2 整定PID控制器参数-12

  3.3 本章小结-13

4 模糊PID控制器的设计-15

  4.1 模糊控制-15

  4.2 模糊PID控制算法-15

  4.3 设计模糊PID控制器-16

  4.4 本章小结-20

5 模糊PID温度控制系统仿真研究-21

  5.1 MATLAB仿真软件-21

  5.2 模糊逻辑工具箱-21

  5.3常规PID温度控制系统仿真-21

    5.3.1 Simulink建模步骤-21

    5.3.2仿真及仿真结果分析-23

  5.4 模糊PID温度控制系统仿真-25

  5.5 仿真结果分析-28

  5.6 本章小结-28

结论-29

致谢-31

参考文献-31