基于模糊PID算法的电锅炉控制系统设计
Design of Electric Boiler Control System Based on Fuzzy PID Algorithm
锅炉温度系统惯性大、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. 首先结合电锅炉温度上升过程的特点,建立了被控对象的数学模型.分析了适合于电锅炉温度控制的PID控制、模糊控制和模糊PID控制方法,并对其控制器结构、参数调整方法和控制算法的实现进行深入研究.借助MATLAB,对电锅炉PID控制系统和模糊控制系统进行仿真分析.结果表明,当采用PID控制时,系统的调节时间与超调量,不能同时满足技术要求;当采用模糊控制时,超调量与调节时间虽然同时满足技术要求,但系统却出现了稳态误差.因此本文将模糊控制的智能性与PID控制的通用性、可靠性相互结合,决定采用模糊自适应PID控制算法,并设计一种大偏差范围内采用自调整比例系数的PID控制. 然后利用MCGS组态软件设计了电锅炉温度监控系统,实现对电锅炉温度的实时监控,并基于VB6.0实现了监控结果输出,可根据实际情况保存监控数据,进行处理,并生成响应曲线. 结果表明,所设计的电锅炉温度监控系统在调节时间、超调量和稳态误差等方面有较好的控制效果,改善了系统的动、静态特性.
- 作者：
- 苏敏
- 学位授予单位：
- 信息科学与工程学院
- 专业名称：
- 检测技术与自动化装置学科
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2008年
- 导师姓名：
- 吴朝霞
- 关键词：
- 电锅炉；温度控制；模糊PID算法；监控系统electric boiler；temperature control；fuzzy PID algorithm；monitoring system
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