1. 研究目的与意义（文献综述包含参考文献）

文 献 综 述

一、课题研究背景及意义

如今的工业生产以及科学实验中，温度为一个十分普遍又重要的物理参数，它在生产中有很重要的地位。处理温度方面的问题包涵测量温度和控制温度。其中测量温度是控制温度的基础，其技术已经日趋成熟。随着工业技术和科学技术的发展，我们面临着愈加复杂的控制对象，如何更好地控制温度扔然需要进行大量的研究。如何更好地增强控制能力，并且达到多样控制系统的控制标准，仍是急需解决的一个问题，它是进行高效科学研究的重要条件。pid控制器有结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便等优点，是工业控制的主要技术之一。但若控制对象有明显的时变性和非线性，一系列已经确定的pid参数还是不能满足其要求。当前科学的发展日新月异，对控制系统的控制精度，响应速度，稳定性，适应能力有了更高的要求。传统pid控制的基础是控制对象有具体的线性过程，对于不具备上述特征的控制对象，传统pid控制不能进行有效的控制，于是模糊pid控制应运而生。模糊pid控制器，是运用一定的模糊规则通过模糊逻辑算法并对pid控制的比例、积分、微分系统进行实时优化，从而达到理想的控制效果。模糊pid控制包括参数模糊化、模糊规则推理、参数解模糊、pid控制器等。计算机根据所设定的输入和反馈信号，计算实际位置和理论位置的偏差e以及当前的偏差变化ec，并根据模糊规则进行模糊推理，最后对模糊参数进行解模糊，输出pid控制器的比例、积分、微分系数。传统的pid控制器并不能满足温度控制系统的稳定性，需要通过模糊pid进行控制。通过建立关于温度控制系统的数学模型，设定输入输出量，确定模糊控制规则，进行模糊推理。运用matlab 仿真，对模糊pid 控制器与常规pid 的控制结果的比较，可以得知模糊pid控制对控制系统的自适应能力以及鲁棒性有很大的提升，系统的动态与静态性能得以改善，对于非线性、大滞后的系统均有很好的控制。模糊pid 控制器的控制回路与传统pid相同，它的调整部分是模糊推理并通过将操作人员长期获得的实践经验用控制规则模型化，使pid参数进行实时优化，从而结合了pid和模糊控制的优点。大量的实验结果表明模糊pid控制器有很好的动态性能和稳态性能，适合用于有非线性、滞后的系统的控制。因此在温度控制系统中模糊pid控制器有很大的应用价值，其算法的仿真研究亦有很大需要。

2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

由于温度控制系统具有非线性、时变性、时滞性、强耦合等特性，所以传统pid控制器不能满足温度控制的要求，又因为纯模糊控制存在静态误差，不能够很好的控制温度，所以在温度控制方面模糊pid控制被广泛的应用，即把pid控制与模糊控制结合起来。首先建立温度控制系统的数学模型，确定了系统的输入输出量，建立模糊控制规则，进行模糊推理。利用matlab仿真，并比较模糊pid控制器与常规pid控制结果，设法提高控制系统的自适应能力和鲁棒性，且改善系统的动态性能与静态性能。

该题目的重点是通过查阅并广泛阅读大量中外文文献，掌握关于pid控制和模糊的基本原理，了解相关材料以及系统性能的评价手段。

具体内容如下：