摘 要
本系统针对一个非线性二阶系统提出一种PID和模糊控制相结合的分段复合控制器的设计预防方法,该控制系统适应于碱回收的炉温控制，火电厂的锅炉炉温控制以及其他领域的炉温控制。该系统主要分为两大部分：第一部分为模糊PID分段控制器的设计与仿真,第二部分为模糊PID分段控制器的应用。该系统结构简单，参数调整方便，快捷，另外,借助于Matlab模糊控制工具箱和Simulink仿真工具进行的仿真实验,表明效果很好。 关键词：PID；模糊；炉温；仿真；2-D控制表
Sub-fuzzy PID temperature control system for boiler
Abstract
33riThe system for a second-order nonlinear system and fuzzy PID control of a combination of sub-shot composite controller design method, the control system to adapt to the temperatur
e control in the recovery, thermal power plant boiler furnace temperature control as well as temperature control in other areas. The system is mainly divided into two major parts: the first part of sub-fuzzy PID controller design and simulation, the second sub-divided into fuzzy PID controller applications. The system is simple in structure, parameter adjustment and convenient, speedy and, through the use of fuzzy control Matlab toolbox and Simulink simulation tool to carry out the simulation experiments show that very good.
Key words：PID ；Fuzzy ；temperature ；Simulation ；2-D control tabl
目 录
自动埋钉机摘 要 I
Abstract II
目牧一征 录
第一章 绪论 1
1.1锅炉炉温控制发展现状 1
1.2 PID控制的原理和特点 1
1.2.1常规PID锅炉炉温控制 3
1.2.2模糊PID锅炉炉温控制 3
1.3模糊PID分段控制炉温控制器简介 4
第二章 模糊PID分段控制器 5
2.1模糊数字简介 5
u型光电传感器
虹吸式屋面雨水排水系统2.1.1模糊PID分段控制的方法 6
2.2模糊PID薄膜印刷在锅炉炉温中的控制 8
第三章 结论 10
参考文献 11
谢 辞 12
第一章 绪 论
1．1锅炉炉温控制发展现状
目前，很多厂家在使用温度控制器的过程中，往往碰到惯性温度误差的问题，苦于无法解决，依靠手工调压来控制温度，用手工调压来控制温度误差很大，而且很不方便。 传统的温度控制器的电热元件一般以电热棒、发热圈为主，两者里面都用发热丝制成。发热丝通过电流加热时，通常达到1000℃以上，所以发热棒、发热圈内部温度都很高。一般进行温度控制的电系统机械，其控制温度多在0-400℃之间，所以，传统的温度控制器进行温度控制期间，当被加热系统件温度升高至设定温度时，温度控制器会发出信号停止加热。但这时发热棒或发热圈的内部温度会高于400℃，发热棒、发热圈还将会对被加热的系统件进行加热，即使温度控制器发出信号停止加热，被加热系统件的温度还往往继续上升几度，然后才开始下降。当下降到设定温度的下限时，温度控制器又开始发出加热的信
号，开始加热，但发热丝要把温度传递到被加热系统件需要一定的时候，这就要视乎发热丝与被加热系统件之间的介质情况而定。通常开始重新加热时，温度继续下降几度[1]。所以，传统的定点开关控制温度会有正负误差几度的现象，但这不是温度控制器本身的问题，而是整个热系统的结构性问题，使温度控制器控温产生一种惯性温度误差。
1.2 PID控制的原理和特点
在工程实际中，应用最为广泛的调节器控制规律为比例、积分、微分控制，简称PID控制，又称PID调节。PID控制器问世至今已有近70年历史，它以其结构简单、稳定性好、工作可靠、调整方便而成为工业控制的主要技术之一。当被控对象的结构和参数不能完全掌握，或得不到精确的数学模型时，控制理论的其它技术难以采用时，系统控制器的结构和参数必须依靠经验和现场调试来确定，这时应用PID控制技术最为方便。即当我们不完全了解一个系统和被控对象，或不能通过有效的测量手段来获得系统参数时，最适合用PID控制技术。PID控制，实际中也有PI和PD控制。PID控制器就是根据系统的误差，利用比例、积分、微分计算出控制量进行控制的。比例（P）控制是一种最简单的控制方式。其控制器的输出与输入误差信号成比例关系。当仅有比例控制时系统输出存在稳态误差（Steady-state error）。
在积分（I）控制中，控制器的输出与输入误差信号的积分成正比关系。对一个自动控制系统，如果在进入稳态后存在稳态误差，则称这个控制系统是有稳态误差的或简称有差系统（System with Steady-state Error）。为了消除稳态误差，在控制器中必须引入“积分项”。积分项对误差取决于时间的积分，随着时间的增加，积分项会增大。这样，即便误差很小，积分项也会随着时间的增加而加大，它推动控制器的输出增大使稳态误差进一步减小，直到等于零。因此，比例+积分(PI)控制器，可以使系统在进入稳态后无稳态误差。
在微分（D）控制中，控制器的输出与输入误差信号的微分（即误差的变化率）成正比关系。 自动控制系统在克服误差的调节过程中可能会出现振荡甚至失稳。其原因是由于存在有较大惯性组件（环节）或有滞后(delay)组件，具有抑制误差的作用，其变化总是落后于误差的变化。解决的办法是使抑制误差的作用的变化“超前”，即在误差接近零时，抑制误差的作用就应该是零。这就是说，在控制器中仅引入“比例”项往往是不够的，比例项的作用仅是放大误差的幅值，而目前需要增加的是“微分项”，它能预测误差变化的趋势，这样，具有比例+微分的控制器，就能够提前使抑制误差的控制作用等于零，甚至为负值，从而避免了被控量的严重超调。所以对有较大惯性或滞后的被控对象，比例+微分(PD)控制器能改善系统在调节过程中的动态特性。
