控制理论课程设计管式加热炉模糊PID串级控制.doc

北京科技大学控制理论课程设计 __________________________________________________________________________________________ - PAGE 9 - 控制理论课程设计 学 院： 专 业： 姓 名： 学 号： 基于模糊PID的管式加热炉炉温串级控制系统的仿真研究 摘要：管式加热炉是石油化工、化肥和有机化学工业领域不可缺少的设备，而圆筒管式加热炉具有结构紧凑，简单，占地面积少，实施方便和投资少等优点。化工，石油和纺织等工业中广泛采用的一种炉型。而目前管式加热炉在实际生产的应用上还有一些缺陷。所以对管式加热炉做进一步的研究对提高生产率，节约能源，降低劳动强度，使之更安全等方面具有积极的意义。综上，管式加热炉在生产上应用极其广泛有进一步完善的必要，而管式加热炉在生产中显现出的缺点急需克服和改进，所以本设计对石化行业未来具有深远的意义对管式加热炉长期安全运行的，节能和提高经济效益非常重要的意义。本设计想要通过PID调节的方式加快响应的运行并减少超调。将普通PID、串级PID控制、模糊PID自整定控制的响应比较后，确定更好的PID调节方式对管式加热炉进行优化。 关键词：模糊PID,串级控制,炉温控制,Simulink仿真 目 录 TOC \o 1-3 \h \u HYPERLINK \l _Toc17131 摘要 PAGEREF _Toc17131 2 HYPERLINK \l _Toc24681 关键词 PAGEREF _Toc24681 2 HYPERLINK \l _Toc31483 Abstract PAGEREF _Toc31483 24 HYPERLINK \l _Toc6548 第一章 引言 PAGEREF _Toc6548 4 HYPERLINK \l _Toc23694 1.1研究意义 PAGEREF _Toc23694 4 HYPERLINK \l _Toc14915 1.2研究目的 PAGEREF _Toc14915 4 HYPERLINK \l _Toc25704 1.3研究内容 PAGEREF _Toc25704 4 HYPERLINK \l _Toc13981 第二章 文献综述 PAGEREF _Toc13981 4 HYPERLINK \l _Toc16065 2.1工艺背景介绍 PAGEREF _Toc16065 4 HYPERLINK \l _Toc6141 2.2研究方案比较 PAGEREF _Toc6141 5 HYPERLINK \l _Toc11649 2.3研究方案确定 PAGEREF _Toc11649 6 HYPERLINK \l _Toc26300 第三章 研究方案设计与说明 PAGEREF _Toc26300 7 HYPERLINK \l _Toc30055 3.1 PID的基本概念 PAGEREF _Toc30055 7 HYPERLINK \l _Toc25407 3.2 串级控制的基本概念 PAGEREF _Toc25407 8 HYPERLINK \l _Toc12641 3.3模糊PID的基本概念 PAGEREF _Toc12641 9 HYPERLINK \l _Toc4206 3.4串级控制的注意事项 PAGEREF _Toc4206 12 HYPERLINK \l _Toc9626 第四章 基于MATLAB的仿真及分析 PAGEREF _Toc9626 13 HYPERLINK \l _Toc25355 4.1 MATLAB模块应用 PAGEREF _Toc25355 13 HYPERLINK \l _Toc14348 4.1.1 fuzzy模糊模块应用 PAGEREF _Toc14348 13 HYPERLINK \l _Toc17528 4.1.2 Simulink模块的应用 PAGEREF _Toc17528 14 HYPERLINK \l _Toc8861 4.2 传递函数模型的建立 PAGEREF _Toc8861 15 HYPERLINK \l _Toc19689 4.3 程序设计及分析 PAGEREF _Toc19689 16 HYPERLINK \l _Toc21251 4.3.1 Simulink模型的建立 PAGEREF _T