基于MATLAB的锅炉水位模糊控制系统的设计和分析

摘要

锅炉汽包水位控制系统是火力发电厂中的一个重要的热工控制系统，汽包水位的控制大多采用传统PID控制方式。但是，传统PID控制器参数的整定是在获取对象数学模型的基础上，根据某一整定规则来确定的，不能进行在线调整，难以适应锅炉汽包水位这样一个复杂多变的控制系统，其控制效果往往难以满足要求。 本文应用模糊控制技术，设计了一种二输入三输出模糊自整定PID控制器，对锅炉汽包水位进行控制，实现了PID参数的自适应调节。利用MATLAB对控制系统进行仿真。结果表明，该控制器自整定能力及鲁棒性比传统PID控制器更强，响应速度快、精度高，同时对虚假水位有较好的控制效果。

目录

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第一章绪论

1.1锅炉控制系统分类

1.2锅炉汽包水位的控制

1.3自动化控制方法的发展及现状

1.4控制方法存在的问题和解决方向

1.5本文研究的目的和意义

第二章模糊自整定PID控制算法的理论基础

2.1常规PID控制的基本理论

2.2模糊控制的基本理论

2.3模糊PID控制器

第三章锅炉汽包水位模糊PID控制器设计

3.1输入输出变量

3.2隶属函数

3.3模糊规则表

3.4合成推理算法

3.5模糊控制表

3.6参数的自整定算法

第四章MATLAB仿真研究

4.1 MATLAB仿真环境

4.2流程图

4.3模糊逻辑控制器模块的建立

4.4系统仿真模型的建立

4.5模糊自整定PID控制与常规PID控制仿真比较

结论

致谢

参考文献