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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在工业生产过程中，控制对象各种各样，温度是其中普遍而且重要的物理参数之一。由于温度控制有惯性大、滞后现象，难以建立精确地数学模型。要实现可靠的测控不是一个简单的问题。随着水和蒸汽的热能应用范围的扩大，工业炉逐渐成为人类社会生产和生活各个领域不可缺少的动力机械。研究工业炉温度控制就显尤为重要。工业炉控制作为过程控制的一个典型，其动态特性具有大惯性、大延迟的特点，且伴有非线性，而其温度的可靠测控非常重要，且不易实现。

近年来快速发展的模糊控制技术，它以模糊集合论，具有很强的鲁棒性和稳定性，适用于数学模型难以建立的系统，但模糊控制规则的确定仍然离不开传统的定量控制算法，且引入过多的模糊状态也是不必要的。系统采用传统pid控制方法和模糊控制相结合的方式，不仅具有pid控制精度搞得特点，同时还有模糊控制灵活适应性强的优点。

simulink是matlab最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境，由于其具有适应面广、建构和流程清晰及3仿真精细、贴近实际、效率高等优点，现已被广泛应用控制理论的复杂仿真和设计，因此利用matlba开发环境simulink工具实现模糊pid控制器在工业锅炉温度控制中的应用具有较大的研究意义。

2. 研究的基本内容

本研究主要以现代工业炉温度调节为系统控制目标，由于工业炉温度控制系统动态特性具有大惯性、大延迟的特点，且伴有非线性，建立精确的数学模型较为困难，使得传统的pid控制方法显得较为乏力。

对于现代工业温度控制存在的这些问题，先描述过程控制系统与工业炉温度控制系统的特点及研究现状，再通过掌握pid控制、史密斯补偿器的结构和工作原理，以及智能控制中模糊控制系统的结构、特点和工作过程。借用matlab软件中simulink的应用与仿真方法，针对具体的工业炉对象，建立其温度系统数学模型。分别进行各种控制算法研究及仿真分析，观察其控制品质及性能。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1. 对现代工业炉温控系统的作业现状进行查询调研，掌握目前大致的研究现状及控制特点，（2018年11月-2018年12月）

2. 通过网络教程加深对matlab中simulink软件的熟悉程度，进一步掌握仿真方法。（2018年12月-2019年1月）

3. 学习各种pid控制模型以及参数整定的方法。（2019年2月）

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   4. 参考文献

   ［1］李茜，李彬，朱雪丹.模糊自整定pid控制器的设计与仿真［j］.化工自动化及仪表，2010，37( 3) : 25-28。

   ［2］杨晓武，李劲松，李干荣，等．基于matlab的锅炉液位模糊控制系统设计［j］，化学工程与设备，2014( 1) : 11-14．［3］王红旗．工业锅炉汽包水位智能控制器研究与设计［d］，焦作: 河南理工大学，2003

   ［4］范振瑞，基于matlab 的pid温度控制系统设计［j］，电子科技，2013，26( 8) :164-167

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