基于pid控制的电锅炉温度控制系统的仿真大学本科毕业论文.pdf

基于pid控制的电锅炉温度控制系统的仿真大学本科毕业论文

本科毕业论文

基于PID控制的电锅炉温度控制系统仿真

TheElectricBoilerTemperatureControlSystemBasedonPID

ControlSimulation

院系名称：

专业班级：

学生姓名：

学生学号：

指导教师姓名：

指导教师职称：

2014年5月

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教

师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加

以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研

究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历

而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，

均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：日期：

指导教师签名：日期：

使用授权说明

本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）

的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版

本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录

检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段

保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全

部内容。

作者签名：日期：

目录

摘要(1)

Abstract：(2)

Keywords(2)

第1章引言(3)

1.1课题的提出与意义(3)

1.2工业控制的发展概况(3)

1.3传统控制方法的特点(4)

1.4智能控制方法概述(6)

1.4.1智能控制方法的起源、发展和分类(6)

1.4.2智能控制方法的特点(7)

1.5论文的主要研究内容(8)

第2章被控对象及控制策略研究(9)

2.1被控对象及其原有控制方案(9)

2.1.1被控对象分析(9)

2.1.2原有控制方案(10)

2.2控制策略研究(11)

2.2.1PID控制基本理论(11)

2.2.3设计PID控制器时注意事项(15)

2.3本章小结(15)

第3章控制系统特性及仿真工具的研究(16)

3.1电锅炉温度控制系统特性(16)

3.2仿真工具(18)

3.2.1MATLAB简介(18)

3.3Simulink简介和使用(18)

3.3.1Simulink简介与开发环境(18)

第四章控制系统仿真研究(20)

4.1PID控制器设计(20)

4.2PID参数的整定(22)

4.3控制系统方案的分析与选择(26)

4.4本章小结(27)

结论(27)

致谢(28)

参考文献(28)

基于PID控制的电锅炉温度控制系统仿真

摘要：温度控制在工业中控制中一直是富有新意义的课题，对于

不同的的控制对象有不同的控制方式和模式。温度系统的惯性大，滞

后现象严重，难以建立精确的数学模型，给控制过程带来很大的难题。

本文以电锅炉为研究对象，研究一种最佳的控制方案，以达到系统稳

定，调节时间短且超调量小的性能指标。

本文对电锅炉可采用的控制方案进行了深入研究，首选的方案是

PID控制。温度PID控制器的原理是将温度偏差的比例、积分和微分

通过线性组合构成控制量，对控制对象进行控制。PID控制的重点是

参数的调节，本文利用人工整定方法对参数进行整定。

借助matlab中的Simulink工具箱对电锅炉PID控制系统进行仿

真分析。结果表明当采用不同的参数整定方法的时候，其仿真出来的

效果是不一样的，因此，是否能选择出一种相对来说比较合适的参数

整定方法是很重要的，本文采取了三个参数整定的方法，它们分别是

Ziegler-Ncihols参数整定，Cien-Hrones参数整定和人工参数整定，

在这三种方法中，经过多次试验，选取一种最为合适的方法