模糊控制技术在热风炉温控系统中的应用研究

摘要

热风炉是现代工业生产过程中的重要热交换装置，其温度控制系统也是现代工业系统中的一个重要的热工控制系统，能否实现热风炉良好的温度控制，是提高工业生产的重要因素之一。
　　 对于热风炉温控系统这样具有较大滞后性、非线性、时变性的控制对象，以往的温度控制方法往往要采用传统的PID控制方式，而传统PID控制器设计是基于对象数学模型，无法进行实时和在线的参数调整，难以适应复杂多变的热风炉温度的控制，控制效果不理想。单纯采用PID控制或模糊控制都不会取得较好的控制效果，如果将PID控制和模糊控制两种方法结合起来，就可以构成互补的、兼有这两种控制优点的模糊-PID控制器。
　　 本文简单介绍了模糊控制技术的应用与发展，分析了传统控制技术和模糊控制技术的原理以及各自的优缺点。通过对常规PID控制器和模糊PID控制器的比较分析，和热风炉温度控制规则，设计了一个模糊自整定PID控制器，实现对热风炉的温度控制，该控制器是一个二输入三输出的PID参数自整定的控制器，最后，通过MATLAB仿真证明，该模糊-PID控制器具有较强的稳定性和鲁棒性，控制性能要比传统PJD控制器有较大的增强，响应速度快，并且精度高，具有很强的抗干扰能力，从而达到对热风炉的温度有较好的控制效果。