基于PID控制的电锅炉温度控制系统的仿真毕业论文
计控 基于PID电加热炉温度控制系统毕业设计论文
基于PID电加热炉温度控制系统设计摘要基于PID电加热炉温度控制系统以PID控制为核心，硬件方面包括电源部分、采样测量部分、驱动执行部分。
PID控制不仅适用于数学模型已知的控制系统中，而且对于大多数数学模型难以确定的工业过程也可应用，在众多工业过程控制中取得了满意的应用效果。
PID 控制又分为位置式PID 控制和增量式PID 控制，公式4 给出了控制量的全部大小，所以称之为全量式或者位置式控制；如果计算机只对相邻的两次作计算，只考虑在前一次基础上，计算机输出量的大小变化，而不是全部输出信息的计算，这种控制叫做增量式PID 控制算法。
控制系统的软件主要包括：采样、标度变换、控制计算、控制输出、中断、显示、报警、调节参数修改、温度设定及修改。
其中控制算法采用数字PID调节，应用增量型控制算法，并对积分项和微分项进行改进，以达到更好的控制效果。
关键字电机热炉；温度；PID1概述温度是工业对象中的很重要参数的之一。
广泛应用在冶金、化工、机械各类加热炉热、处理炉和反应炉等工业中。
电加热炉随着科学技术的发展和工业生产水平的提高，已经在冶金、化工、机械等各类工业控制中得到了广泛应用，并且在国民经济中占有举足轻重的地位。
对于这样一个具有非线性、大滞后、大惯性、时变性、升温单向性等特点的控制对象，很难用数学方法建立精确的数学模型，因此用传统的控制理论和方法很难达到好的控制效果。
PID（Proportional Integral Derivative）控制是控制工程中技术成熟、应用广泛的一种控制策略，经过长期的工程实践，已形成了一套完整的控制方法和典型的结构。
它不仅适用于数学模型已知的控制系统中，而且对于大多数数学模型难以确定的工业过程也可应用，在众多工业过程控制中取得了满意的应用效果。
在本控制对象电阻加热炉功率为800W，由220V交流电供电，采用双向可控硅进行控制。
本设计针对一个温度区进行温度控制，要求控制温度范围50~350℃，保温阶段温度控制精度为正负1度。
《2024年基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究》范文
《基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究》篇一一、引言电锅炉作为一种常见的供暖设备，其温度控制系统的稳定性和准确性对于保障供暖效果、提高能源利用效率以及保护设备安全具有重要意义。
传统的PID控制方法在电锅炉温度控制中已经得到了广泛应用，但仍然存在一些不足，如对参数的调整和适应环境变化的能力较弱。
因此，本文提出了一种基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统，旨在提高系统的控制精度和稳定性。
二、电锅炉温度控制系统的现状与挑战电锅炉温度控制系统主要通过控制加热功率来实现对水温的精确控制。
传统的PID控制方法在电锅炉温度控制中已取得了良好的效果，但在实际应用中仍面临一些挑战。
例如，系统对外部干扰的抗干扰能力较弱，且难以适应不同工况下的参数变化。
此外，传统PID控制方法对于非线性系统的控制效果也不理想。
三、模糊PID控制原理及优势模糊PID控制是一种结合了模糊控制和PID控制的混合控制方法。
它通过引入模糊逻辑对PID参数进行在线调整，从而提高系统对外部环境变化的适应能力。
相比传统PID控制方法，模糊PID控制具有以下优势：1. 适应性强：模糊PID控制能够根据实际工况对PID参数进行在线调整，具有较强的适应性和抗干扰能力。
2. 控制精度高：通过模糊逻辑对PID参数进行优化，可以提高系统的控制精度和稳定性。
3. 灵活性好：模糊逻辑的引入使得系统能够处理更为复杂的非线性问题，提高系统的灵活性。
四、基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统设计本文设计的基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统主要包括以下几个部分：1. 模糊控制器设计：根据电锅炉温度控制系统的特点，设计合适的模糊控制器。
通过分析系统误差和误差变化率，利用模糊逻辑对PID参数进行在线调整。
2. PID控制器设计：根据系统需求，设计合适的PID控制器。
通过调整比例、积分和微分系数，实现对电锅炉温度的精确控制。
3. 系统实现：将模糊控制器与PID控制器相结合，形成基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统。
PID温控系统的设计及仿真毕业论文
PID温控系统的设计及仿真毕业论文摘要：本论文针对PID温控系统的设计和仿真展开研究。
首先，介绍了PID控制器的基本原理和工作方式，并分析了PID控制器在温控系统中的应用。
然后，基于MATLAB/Simulink软件，建立了PID温控系统的数学模型，并进行了系统的仿真。
通过对比分析不同PID参数的变化对温度控制系统的影响，最终得到了最优的控制参数。
关键词：PID控制器，温控系统，MATLAB，仿真1.引言温控系统在日常生活中被广泛应用，例如家用温度控制、工业生产过程中的温度控制等。
PID控制器作为一种经典的控制方法，被广泛应用于温控系统中。
本论文旨在设计一个PID温控系统，并通过仿真实验分析不同PID参数对系统性能的影响，从而得到最优的控制参数。
2.PID控制器原理及应用PID控制器是一种反馈控制器，根据控制量与设定值之间的差异来调整输出信号。
它由比例环节、积分环节和微分环节组成，可以有效地抑制温度偏差、提高控制系统的稳定性和精度。
PID控制器在温控系统中的应用十分广泛。
通过对温度传感器采集到的信号进行处理，PID控制器可以实时调整控制系统的输出信号，从而控制温度在设定范围内波动。
PID控制器的参数调整对于系统性能和稳定性具有重要影响。
3.温控系统的数学模型建立基于PID控制器的温控系统可以用数学模型来描述。
以温度T为控制对象，控制量为输出温度U，设定温度为R，PID控制器的输出为Y。
根据温控系统的动力学特性，可以建立如下的数学模型：T * dY(t)/dt = Kp * (R - Y(t)) + Ki * ∫(R - Y(t))dt + Kd * d(R - Y(t))/dt其中Kp为比例系数，Ki为积分系数，Kd为微分系数。
4.温控系统的仿真实验通过MATLAB/Simulink软件，搭建了PID温控系统的仿真模型。
根据数学模型，设定了温度的变化范围和输出的控制参数。
在仿真实验中，通过对比分析不同PID参数的变化对温度控制系统的影响。
基于模糊PID控制的锅炉炉温系统的设计
摘 要随着科学技术的日新月异，锅炉在生产中的应用越来越广泛,是工业生产中经常采用的一种设备。
在生产过程中,我们主要对温度、压力、流量进行控制。
而锅炉的温度控制在锅炉控制系统中的地位越来越突出。
由于锅炉温度系统惯性较大、滞后现象比较严重,干扰量较多,几乎无法建立其数学模型。
因此,对锅炉炉温的控制一直都是研究难点。
本文主要是对锅炉炉温系统进行控制。
如果选择传统P ＩD 控制方式,精度较低，控制效果不理想，所以考虑选择模糊控制。
研究模糊控制的基本原理，设计控制锅炉炉温的模糊控制器。
对锅炉的温度飞升曲线特点进行剖析，创建模糊控制规则表,并利用Matlab 软件中的Simulink 中模糊逻辑工具箱,仿真出锅炉的传统ＰI Ｄ曲线、模糊系统曲线。
根据仿真曲线结果计算系统的δ%和ss t ,在传统PID 控制中，计算结果不能同时满足控制的基本要求;当选择模糊控制的时候,δ%和ss t 都能满足控制的基本要求，但是系统极易出现稳态误差。
所以本论文是把传统ＰID 控制以及模糊控制组合到一起，设计一个参数自整定的模糊PI Ｄ控制器,将PID 的几个主要参数p K 、i K 以及 d K 进行自整定，利用S ｉm ｕlink 仿真出曲线,结果表明所设计的基于模糊ＰＩD 的锅炉炉温控制器能够满足锅炉炉温控制的基本要求。
在分析锅炉温度控制系统的基础上，选择 ＰＩC １6F87７A 单片机作为关键器件,完成温度的采集控制以及超限报警等基本功能,并把本文计算出的模糊 PID 算法与硬件相结合，设计主程序的流程图和基本电路。
ﻬAbstra ｃtBoi ｌer in th ｅ p ｒod ｕｃtion and life has b ｅe ｎ a ｐp ｌｉｅｄ mo ｒe and mor ｅ extensi ｖely wit ｈ ｔhe d ｅvelopment of the time ｓ， i ｔ is ａ devic ｅ ofte ｎ u ｓed in i ｎdu ｓt ｒial productio ｎ, a ｎd b ｏiler tempe ｒatu ｒe ｃont ｒol in ｔhe ｂoiler cont ｒo ｌ s ｙst ｅm is b ｅco ｍin ｇ more and m ｏre promin ｅnt. Temperat ｕｒe con ｔro ｌ s ｙｓte ｍ w ｉth larg ｅ ｉne ｒt ｉa,the s ｅrio ｕs delay a ｎd di ｆfi ｃｕlt 关键词：温度控制；模糊PID 控制；参数整定；锅炉tｏestａblish acｃurate mａtｈeｍaｔｉcal model. Ｔhe nｏｎlinear relａｔioｎｓhip ｅxisｔｓ.This papeｒisｍaiｎly on the boilｅr fuｒｎａｃｅｔeｍperature control．If t ｈe seleｃｔioｎof the trａdｉtioｎal PID control mode, ｔhe ａｃｃuｒacyｉs low ｅr，ｔhｅcontrｏｌeffeｃt is ｎｏｔideａl .We ｓhｏuldｃonsidｅr the opt ｉoｎof fuzzｙｃontｒol, thｅbａsiｃpriｎciple oｆthｅfuzｚy coｎtroｌ，desiｇｎｃｏntrｏｌoｆｂｏiler fｕｒnace tｅmｐeraｔure fuｚzy contｒolｌer. The fuzzｙｃｏntroｌrule table is ｅstablｉｓhｅd through anａlysing the chａrａｃteｒｉsｔｉc of the eleｃｔric boｉler temｐerature in thｅthｅsis. Iｎｔhis ｔhesｉs, simulatｉｏｎof ＰID conｔroｌsyｓｔem aｎd fuｚzy cｏntroｌsｙｓtｅm uｓinｇSimｕlinｋand MATLAB fuzzy ｌｏgic tools.Ｔhｅresｕｌts shｏｗthat the reguｌａtion tｉme and ｏvershｏot ofｔhｅPＩＤsystemｃan ｎot bｅａcｈieｖed by tｈe cｏntrol ｓyｓtｅm. When the fuzzy ｃｏntrｏl, the adｊｕsｔｍeｎt tｉmeａｎd tｈe ovｅrshooｔｃan achｉeve ｔｈe noｒｍ, ｂut the ｓyｓｔem iｎduced ｓteadｙ-ｓtateｅrror. So there is a new wａy tｏcombｉnｅtoｇeｔｈer. Ｔｈe ｐatametｅｒs of Ｋｐ，Kｉand Kｄａre adjｕst bｙfｕzzｙinｆerｅnce. The expｅｒimｅntal reｓults shoｗtｈａt tｈe fｕzzy ＰID ｐarａｍetｅr sｅlf-ｔuｎiｎｇｃｏnｔrolleｒisｔhe perfoｒｍance indeｘofｔｈe sysｔeｍ.Analｙsis of boiｌer tempｅｒature ｃｏntroｌsystem, ｔhe ＰIC16F8７７A miｃrｏcｏntrollｅｒiｓcｈosｅｎａｓthe main comｐｏｎent tｏdesiｇn tｈe ｔempeｒatｕre,andｔhｅbａｓic functｉon of the cｏｌlｅction ａnｄcoｎtrol of the tempｅrａｔure ｉs cｏmｐｌeｔeｄ. Aｎd tｈe ｐaper calculａtes the fｕzzｙPID algorｉthm addeｄtoｔhｅhａrdware desｉｇn, thｅdｅsign oｆthe main prograｍflow charｔａｎｄbaｓiｃｃirｃｕit.Key Words：temperature control; fuzzy PID control; parameters tuning; simulation目录摘要 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
基于数字PID的电阻炉温度控制毕业设计论文
基于数字PID的电阻炉温度控制摘要温度是工业生产对象中主要的被控参数之一，本文通过设计温度控制系统，体现PID在模拟量信号检测与控制中应用的优越性。
本文中被控对象是电炉，在炉温自动控制系统中，炉温经过热电偶检测和温度变送器的转换，变为相应的电压信号，送往PLC控制器，再经过模拟量输入/输出模块（A/D）转换为数字量，并由程序将给定的温度值与测量值比较，然后根据偏差大小按比例调节规律，计算出校正量。
通过模拟量输入/输出模块的输出控制作用，消除炉温的偏差，从而使炉温达到并稳定在给定的数值上。
关键词PLC，温度控制，PID调节目录摘要 ....................................................................................................................................................1 绪论 (1)1.1 课题背景、目的及意义 (1)1.1.1 课题背景 (1)1.1.2 课题的目的及意义 (1)1.2 本文结构安排 (1)2 PID控制系统的概况 (2)2.1 PID控制系统的概述 (2)2.2 PID的实现意义 (2)2.3 PID的作用价值 (3)2.5 PID的系统分类 (4)2.5.1开环控制系统 (4)2.5.2闭环控制系统 (5)2.5.3阶跃响应 (5)2.6 PID的调节方法 (5)2.7 PID的工作原理 (7)2.7.1 比例（P）控制 (7)2.7.2 积分（I）控制 (7)2.7.3 微分（D）控制 (7)3控制的实现 (8)3.1控制原理图 (8)3.2 各独立模块方案论证 (9)3.2.1 温度检测模块 (9)3.2.2 变频调速模块 (10)3.2.3 主控模块PLC (11)3.2.4 功率输出电路及其控制原理的分析 (13)3.2.5 显示电路设计 (13)3.2.6 按键接入 (13)3.2.7 报警电路设计 (14)3.2.8 温度调节模块 (14)3.2.9 硬件总框图 (14)4 系统软件设计 (15)4.1主要的工作流程图 (15)4.2 PID控制器的参数整定 (16)4.3数字PID在电阻炉温度控制系统中的应用 (17)5 结论 (20)6 参考文献 (21)1 绪论1.1 课题背景、目的及意义1.1.1 课题背景随着电子行业的飞速发展，IC技术的不断提高，PID在国民经济生产各行业发挥了重要作用。
(完整版)基于模糊PID控制电阻炉的温度系统设计与仿真毕业设计
本科毕业论文（设计）( 2014届)基于模糊PID控制电阻炉的温度系统设计与仿真院系电子信息工程学院专业电子信息工程姓名王静指导教师吴剑威副教授2014年4月摘要很多工业生产过程都需要用到电阻炉温度控制设备，电阻炉的温度控制系统存在很多问题，比如超调量比较大，超调时间比较长等问题。
本文以电阻炉温度控制作为研究对象，通过对模糊控制和模糊PID控制方法的分析与研究，使用MTALAB中的Simulink和Fuzzy工具箱，进行仿真研究。
通过将模糊PID控制方法应用在电阻炉温度控制系统中，可以克服温度控制系统中存在的超调量比较大，超调时间比较长等问题，并且提高系统的稳定性。
关键词：温度控制系统；电阻炉炉；模糊控制；MATLAB；PID控制AbstractNow, a lot of industrial production process requires the use of boiler equipment,temperature control system of boiler is serious, it is difficult to establish accurate mathematical model. I performed simulation studies, taking the electric fuzzy control method, using MATLAB in the Simulink and the Fuzzy toolbox simulation analysis. Through the fuzzy control method is applied in the boiler temperature control system,we can overcome the serious lag phenomenonthe in the temperature control system, and can improve the stability of the system.The following is the chapter division:The first chapter introduces the research background and significance, the development status of the domestic and foreign boiler temperature control system, the significance of this topic and the main work of this paperThe second chapter introduces the development design of temperature control system for electric boiler characteristics, the fuzzy controller and the temperature control system.The fifth chapter is a brief summary of the whole thesis.Keywords: temperature-control system; electric boiler; fuzzy control; MATLAB1 绪论1.1 课题的提出和意义温度是人类在生产过程和科学实验中非常普遍而又非常重要的参数。
基于PID算法的锅炉恒温控制系统毕业设计
基于PID算法的锅炉恒温控制系统毕业设计锅炉恒温控制系统是现代工业控制系统中的一种重要应用，其主要目标是通过控制锅炉的供热温度来保持恒定的室内温度。
而PID算法是一种经典的反馈控制算法，被广泛应用于工业自动化控制过程中。
本篇文章将介绍基于PID算法的锅炉恒温控制系统的设计。
首先，我们需要明确锅炉恒温控制系统的基本原理。
锅炉恒温控制系统由温度传感器、控制器和执行器（例如阀门）组成。
温度传感器用于检测当前室内温度，将检测到的温度信号传递给控制器。
控制器根据设定的目标温度和当前温度之间的差异，计算出控制信号，并将该信号传递给执行器，以调节锅炉的供热。
PID算法的设计基于对系统的模型和特性的理解。
PID控制器包括比例、积分和微分三个部分。
比例控制部分根据当前误差信号的大小，按照一定的比例系数来生成控制信号。
积分控制部分用于累积误差信号，并按照一定的积分系数来生成控制信号，以消除系统的积分误差。
微分控制部分用于检测误差变化率，并按照一定的微分系数来生成控制信号，以消除系统的超调和震荡。
设计基于PID算法的锅炉恒温控制系统的步骤如下：1.确定系统的数学模型：锅炉恒温控制系统可以近似视为一阶惯性环节。
根据温度传感器的输出和锅炉供热温度之间的关系，可以得到系统的传递函数。
根据传递函数，可以确定比例、积分和微分系数。
2.系统参数调整：为了使系统响应更加稳定和快速，需要对比例、积分和微分系数进行调整。
调整的方法可以是试错法或者自动调参法，以使系统的动态响应达到设计要求。
3.控制策略选择：PID算法有多种控制策略可选择，如串级控制、级联控制、迭代控制等。
根据实际情况和系统需求，选择适合的控制策略。
4.实现与调试：将PID算法实现到控制器硬件中，并进行系统的调试和稳定性测试。
检查控制器的输出和系统的响应是否满足设计要求，如稳定性、超调量、响应时间等。
最后，本篇文章还需要考虑锅炉恒温控制系统的优化。
可以采用先进的控制算法，如模糊控制、自适应控制等，以提高系统的稳定性和性能。
锅炉控制系统设计仿真毕业论文
锅炉控制系统设计仿真摘要工业锅炉作为我国工业生产和集中供热的重要能源转换设备，能耗巨大，长期处在高能耗、高污染的生产状态。
然而，目前我国大多数锅炉控制系统自动化不高、安全性低，效率普遍低于国家标准。
锅炉作为将一次能源转化为二次能源的重要设备之一，提高锅炉控制水平已势在必行。
本文针对锅炉系统参数时变、严重非线性、干扰因素复杂等特点，提出对汽包水位采用三冲量控制方式，对炉膛负压采用前馈PID控制，对最优风煤比采用双交叉限幅比值控制的控制策略。
在MATLAB环境下对几种控制系统进行了仿真。
仿真结果显示，三冲量控制、前馈PID和双交叉限幅比值控制具有良好的控制效果，减小了超调量，提高了上升时间，缩短了调节时间，与传统的PID控制器相比，更适合工业锅炉这种复杂的控制对象。
关键词：锅炉三冲量控制前馈PID控制双交叉限幅比值控制IAbstractAs central heating in industrial production and the important energy conversion equipment in China, industrial boiler consumes enormous energy，and stays at high energy consumption and pollution production status. However, at present the majority of automatic boiler control system is not high, the security is low and the efficiency is generally lower than the national standard. Because the boiler is one of the important equipment which converses primary energy into secondary energy, improving the level of boiler control is imperative.In view of many factors of the boiler system, such as time-varying parameters, severely nonlinear and complex interference factors and so on , this paper puts forward three control strategies, including using three-impulse control, utilizing feed forward PID control to hearth negative pressure, and adopting double crossover restricts the amplitude ratio control to the optimal air fuel ratio. Several control systems are simulated in the MATLAB environment. The simulation results shows that three-impulse control, feed forward PID control and double crossover restricts the amplitude ratio control have good control effect, which reduce the overshoot, improve the rise time and reduce adjustment time. Compared with the traditional PID controller, these control systems are more suitable for the industrial boiler, a kind of complex control object.Key words: The Boiler, Three-impulse Control，Feed forward PID Control, Double Cross Restricts the Amplitude Ratio ControlIIIII目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1．1 选题背景及意义 (1)1.2 国内外锅炉的运行水平 (1)1.3 制约我国锅炉发展的因数 (2)1.3.1 大多数锅炉制造厂技术力量仍然薄弱 (2)1.3.2 燃料的因素 (2)1.3.3 工业锅炉的标准体系 (2)1.3.4 市场机制的影响及科研开发投入的不足 (2)1.3本文研究的主要内容 (2)第2章锅炉系统的控制任务 (3)2.1 锅炉系统的工艺流程简介 (3)2.2 锅炉自动控制系统的任务 (4)2.3 PID控制规律介绍 (4)本章小结 (5)第3章汽包水位三冲量控制 (6)3.1 汽包水位系统介绍 (6)3.2 汽包水位的动态特性分析 (6)3.3 锅炉汽包水位的控制方案 (8)3.3.1 单冲量控制系统 (9)3.3.2 双冲量控制系统 (9)3.3.3 三冲量控制系统 (10)本章小结 (10)第4章炉膛负压控制 (11)4.1 控制和监视炉膛负压的意义 (11)4.2 炉膛负压控制 (11)本章小结 (12)第5章最优风煤比控制 (13)5.1 常规PID风煤比控制系统的缺陷 (13)5.2 双闭环交叉限幅比例控制 (13)5.3 温度串级控制 (14)5.4 控制过程分析 (15)本章小结 (16)第6章 MATLAB/Simulink仿真 (17)6.1 MATLAB软件介绍 (17)6.2 汽包水位控制MATLAB仿真 (17)6.3 炉膛负压控制仿真 (18)6.4 最优风煤比控制仿真 (19)本章小结 (20)结论 (22)参考文献 (23)致谢 (24)II第1章绪论1.1选题背景及意义锅炉作为能源转换的重要设备，运行情况的好坏直接关系到能源的利用率高低。
《2024年基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究》范文
《基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的研究》篇一一、引言随着科技的发展，电锅炉作为现代供暖设备的重要组成部分，其控制系统的性能直接影响着供暖的效率和舒适度。
温度控制系统作为电锅炉的核心部分，其稳定性和准确性是保证电锅炉正常工作的关键。
传统的PID控制算法在电锅炉温度控制中已得到广泛应用，然而在某些非线性、时变性的复杂环境中，传统PID控制算法的控制效果并不理想。
因此，本研究将模糊控制理论与PID控制算法相结合，提出了一种基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统，以提高电锅炉的温控性能。
二、系统构成与工作原理本研究所提出的电锅炉温度控制系统主要由模糊PID控制器、电锅炉本体、温度传感器等部分组成。
其中，模糊PID控制器是本系统的核心部分，负责接收温度传感器的反馈信号，并根据预设的温度值对电锅炉进行控制。
系统的工作原理如下：首先，温度传感器实时检测电锅炉的水温，并将检测结果反馈给模糊PID控制器。
模糊PID控制器根据预设的温度值与实际温度值的差异，计算出控制量，并通过调节电锅炉的功率，实现对水温的精确控制。
三、模糊PID控制算法研究模糊PID控制算法是将模糊控制和PID控制相结合的一种控制算法。
该算法通过引入模糊控制理论，对传统PID控制算法进行优化，提高了系统的适应性和鲁棒性。
在模糊PID控制算法中，首先需要建立模糊规则库，包括输入变量的模糊化、输出变量的去模糊化以及模糊规则的制定等。
然后，根据实际温度值与预设温度值的差异，以及温差的变化率等参数，通过模糊推理机制计算出相应的控制量。
最后，将计算出的控制量作用于电锅炉，实现对水温的精确控制。
四、实验研究与结果分析为了验证基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统的性能，本研究进行了大量的实验研究。
实验结果表明，与传统的PID控制算法相比，基于模糊PID控制的电锅炉温度控制系统具有更好的稳定性和准确性。
在非线性、时变性的复杂环境中，该系统能够快速响应温度变化，实现对水温的精确控制。
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真
基于PID控制算法的温度控制系统的设计与仿真摘要本设计是一种温度控制系统，温度控制在工业生产和科学研究中具有重要意义。
其控制系统属于一阶纯滞后环节，具有大惯性、纯滞后、非线性等特点，导致传统控制方式超调大、调节时间长、控制精度低。
采用单片机进行炉温控制，具有电路设计简单、精度高、控制效果好等优点，对提高生产效率、促进科技进步等具有重要的现实意义。
PID控制法最为常见，控制输出采用PWM波触发可控硅来控制加热通断。
使系统具有较高的测量精度和控制精度。
单片机控制部分采用AT89S51单片机为核心，采用Keil 软件进行编程，同时采用分块的模式，对整个系统的硬件设计进行分析，分别给出了系统的总体框图、温度检测调理电路、A/D转换接口电路，按键输入电路以及显示电路，并对相应电路进行相关的阐述软件采用PID算法进行了建模和编程，在Proteus环境中进行了仿真。
关键词：PID;单片机；温度控制；Keil；ProteusAbstractThis design is a kind of temperature control system,The temperature control in industrial production and scientific research is of great significance.Belongs to pure first-order lag link, the control system has the characteristics of big inertia, pure lag and nonlinear, the traditional control overshoot and adjustment time is long, low control precision.By single chip microcomputer temperature control, has simple circuit design, high accuracy and good control effect, to improve the production efficiency, promote the progress of science and technology has important practical significance.PID control is the most common, the control output PWM wave triggering thyristor is used to control the heating on and off.Make the system has high accuracy of measurement and control precision.Single-chip microcomputer control part adopts single chip microcomputer AT89S51 as the core,Using Keil software programming,Using block pattern at the same time, analyzes the hardware design of the whole system, respectively, of the overall system block diagram is given, the temperature detection circuit, A/D conversion interface circuit, key input circuit and display circuit, and the corresponding circuit are related in this paper, the software, the PID algorithm is used for modeling and programming in the Proteus simulation environment.Key words:PID；Single chip microcomputer；The temperature control；Keil；Proteus目录1绪论 (1)2设计方案 (2)3系统硬件仿真电路 (3)3.1 温度测量调理电路 (3)3.2 A/D转换电路 (4)3.3 按键输入电路 (5)3.4 数码管显示电路 (6)3.5 温度控制电路 (7)4程序设计 (9)4.1 程序整体设计 (9)4.2 子程序设计 (1212)4.3源程序设计 (129)5软件调试与运行结果 (41)结论 (42)致谢 (43)参考文献 (44)1绪论现代工业生产过程中，用于热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶大惯性环节。
基于模糊PID的电锅炉温度控制系统
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
本科毕业论文PID温控系统的设计及仿真
摘要：
本文主要研究了PID（Proportional-Integral-Derivative）温控系
统的设计及仿真。
首先，介绍了PID控制算法的原理和特点。
然后，详细
描述了PID温控系统的设计过程，包括传感器的选择、控制器的选用以及
控制参数的调整等。
最后，通过利用Simulink软件对PID温控系统进行
仿真实验，验证了设计的正确性和性能。
仿真结果表明，PID控制算法能
够有效地实现温度的稳定控制。
关键词：PID控制；温控系统；传感器；仿真实验
第一章：引言
PID控制是目前工业领域中最常用的控制算法之一，具有广泛的应用。
温控系统作为PID控制的一个重要应用领域，对我们生活和工作中的温度
控制提供了有力的支持。
本文旨在设计和仿真一个PID温控系统，以实现
对温度的精确和稳定的控制。
第二章：PID控制算法的原理和特点
2.1P控制算法
2.2I控制算法
2.3D控制算法
第三章：PID温控系统的设计
3.1传感器的选择
3.2控制器的选用
3.3控制参数的调整
第四章：仿真实验及结果分析4.1实验环境的搭建
4.2仿真实验的设计
4.3仿真实验结果的分析
第五章：总结与展望
5.1总结
5.2展望未来。
基于PID-的水温控制系统(毕业论文).doc
单位代码01学号100119026分类号TP273密级毕业设计说明书基于PID的水温控制系统设计院（系）名称信息工程学院专业名称测控技术与仪器学生姓名指导教师2014年4月25日基于PID的水温控制系统设计摘要本次设计采用proteus仿真软件，以AT89C51单片机做为主控单元，运用PID控制算法，仿真实现了一个恒温控制系统。
设计中使用温度传感器DS18B20采集实时温度，不需要复杂的信号调理电路和A/D转换电路，能直接与单片机完成数据的采集和处理，使用PID算法控制加热炉仿真模型进行温度控制，总体实现了一个恒温控制仿真系统。
系统设计中包含硬件设计和软件设计两部分，硬件设计包含显示模块、按键模块、温度采集模块、温度加热模块、蜂鸣器报警模块。
软件设计的部分，采用分层模块化设计，主要有：键盘扫描、按键处理程序、数码管显示程序、继电器控制程序、温度信号处理程序、超温报警程序。
另外以AT89C51 单片机为控制核心，利用PID 控制算法提高了水温的控制精度，使用PID 控制算法实施自动控制系统，具有控制参数精度高、反映速度快和稳定性好的特点。
关键词：proteus仿真，PID，AT89C51，DS18B20温度控制The Design of Water Temperature Control Based on PIDAuthor:Tutor:AbstractThis design uses proteus simulation software and takes AT89C51 as master unit, using PID control algorithm to simulation a temperature control system. The Design uses temperature sensor DS18B20 acquisition real-time temperature, and does not require complex signal conditioning circuitry and A/D converter circuit with the MCU completing the acquisition and processing of data directly.The use of PID algorithm control furnace temperature control simulation model, the overall implementation of a temperature control simulation system. The system design contains hardware design and software design two parts and the Hardware design include temperature control circuit, temperature detection and LED display circuit and so on. Part of the software design adopts modular structure. The main module is Keypad scanning. Key processing program digital pipe display procedures, relay control procedures, temperature signal processing program and super temperature alarming program. In addition to AT89C51 control core, the use of PID control algorithm to improve the accuracy of temperature control using PID control algorithm to implement automatic control system with high precision control parameters, reflecting the speed and stability characteristics.Keywords: proteus simulation,PID,AT89C51,DS18B20 Temperature Control目录1 绪论 (1)1.1 背景意义 (1)1.2 温度控制系统国内外发展现状 (1)1.3 本课题研究的主要内容 (2)2 系统总体设计方案论证 (4)2.1 设计要求 (4)2.2 总体设计方案 (4)3 系统的硬件设计 (6)3.1 系统硬件构成概述 (6)3.2 各单元总体说明 (6)3.3 按键单元 (6)3.4 LED数码管显示单元 (7)3.5 温度超、低温与异常情况报警单元 (8)3.6 温度测试单元 (9)3.7 温度控制器件单元 (10)4 恒温控制算法研究（PID） (11)4.1 PID控制器的设计 (11)4.2 PID算法的流程实现方法与具体程序 (12)5 系统的软件设计 (16)5.1 统软件设计概述 (16)5.2 系统软件程序流程及程序流程图 (17)5.3 温度数据显示模块分析 (18)5.4 测试分析 (20)6 模拟仿真结果 (22)结论 (25)致谢 (26)参考文献 (27)附录 (29)1 绪论1.1 背景意义在现实情况中，由于环境中温度值的滞后现象严重，惯性很大，且存在很多不确定的因素，所以很难建立精确的数学模型，因此常常导致控制系统的性能不佳，有时还会出现控制不稳定和失控现象。
温度控制PID研究毕业论文
温度控制PID研究毕业论文第1章绪论1.1 选题的依据和意义随着科学技术的发展，各类精密产品的生产制造以及特种科学实验都要求具有特定的工作环境，恒温就成为了不可缺少的条件之一。
目前我国常见的恒温系统的恒温精度为±1℃及±0.5℃也有±0.1℃。
而一些高精度的恒温系统如光学仪器厂的刻线室恒温精度已达到了±0.0056℃。
但是在某些非凡的科学实验室不仅恒温精度很高，而且干扰量多如渗透风、设备散热、送风温度波动以及电热器供电电压的波动等。
且某些干扰量如渗透风其最大值难以确定而没有采用相应的措施控制渗透风干扰量，导致房间温度的波动过大。
结果使恒温精度很难达到要求。
如何使这些非凡的科学实验的恒温精度达到使用要求成为了恒温控制系统设计的一个巨大的难题。
由于传统的PID控制算法其运算简单、调整方便，在过程控制中这种控制算法仍占据相当重要的地位。
故目前恒温室的空调系统大部分采用PID控制。
在工业生产中，经常需要控制温度、压力、流量、间距等连续变化的模拟量，无论使用模拟控制器的模拟控制系统，还是使用计算机的数字控制系统，PID控制都得到广泛的应用。
PID控制器是比例-积分-微分控制的简称，具有不需要精确的控制系统数学模型，有较强的灵活性和适应性，以及程序设计简单，参数调整方便等优点。
积分控制可以消除系统的静态误差和改善动态响应速度，比例、积分、微分三者有效地结合可以满足不同的控制要求。
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
自动控制系统可分为开环控制系统和闭环控制系统。
目前，PID控制及其控制器或智能PID控制器、仪表、已经很多产品已在工程实际中得到了广泛的应用。
有各种各样的PID控制器产品，各大公司均开发了具有PID参数自整定功能的智能调节器其中PID控制器参数的自动调整是通过智能化调整或自校正、自适应算法来实现。
基于PID算法的锅炉恒温控制系统毕业设计论文
毕业设计（论文）设计(论文)题目：基于PID算法的锅炉恒温控制系统目录摘要 ....................................................................................................................... V I Abstract ................................................................................................................. V II 1 绪论 (1)1.1 本课题研究背景和意义 (1)1.2 研究内容 (1)1.3 国内外现状 (1)2 总体方案设计 (2)2.1 方案论证 (2)2.1.1 温度感应器的选用 (2)2.1.2 PID选用环节 (3)2.1.3 电源环节 (3)2.2 系统组成总结构图 (3)3 硬件电路设计 (5)3.1 温度检测电路 (5)3.2 单片机控制电路 (7)3.3 A/D转换模块 (9)3.4 功率模块电路 (10)3.5 按键处理 (11)3.6 显示模块电路 (11)4 PID算法控制设计 (13)4.1 PID算法控制简介 (13)4.2 PID的基本原理和参数整定 (13)5 软件部分设计 (20)5.1 系统流程图 (20)5.2 子程序流程图 (21)6 调试与结论 (29)参考文献 (31)附录 (32)附录一：总电路图 (32)附录二：程序变量定义 (33)附录三：实物图 (35)致谢 (36)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，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。
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
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The Electric Boiler Temperature Control System Based on PID Control Simulation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)3.2.1 MATLAB简介 (18)3.3 Simulink简介和使用 (18)3.3.1 Simulink简介与开发环境 (18)第四章控制系统仿真研究 (20)4.1 PID控制器设计 (20)4.2 PID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。
毕业设计实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计
毕业设计(论文)题目：实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计实验锅炉炉温自校正PID 控制系统设计I摘 要本文以递推最小二乘法为自适应规律, 研究实验锅炉温度控制, 用MATLAB 语言编程并进行系统仿真, 在仿真结果的基础上进行分析研究. 结果表明当采用自校正PID 算法时, 系统有自适应能力, 能根据被调节系统自动调节K P 、K I 、K D 参数使系统达到稳定, 解决了长期以来大时滞实验锅炉系统PID 参数设定难的问题. 为了使系统更精确, 本文采用了“带遗忘因子的递推最小二乘法”估计算法.关键字： 自校正PID; 炉温控制; 参数估计; 最小二乘法实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计ABSTRACTThis paper adopts recursive least square method to research how to control the experimental boiler temperature and uses MATLAB to program and simulate. The further research and analysis are made on the basis of system simulation results, The results show that when adopting the self-revised PID controller, the system can adapt the complex working conditions and the controller can select the PID parameters automatically. Morever, it has solved the difficult problem of setting large delay experimental boiler system PID parameters. In order to make the system more accurate, this paper adopts the estimation algorithm of recursive least-square method with forgetting factor.Keywords：Self-revised PID Controller; Temperature Control; Recursive Least Square Method; Parameter EstimationII实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1选题背景及意义 (1)1.2论文的主要内容 (1)1.3本人主要工作 (1)2常规PID控制算法及其改进算法 (2)2.1常规PID控制原理 (2)2.1.1常规PID调节器算法 (2)2.1.2常规PID调节器的参数整定 (3)2.1.3常规PID调节器在实际应用中的局限 (3)2.2数字PI D控制 (3)2.2.1位置式PID控制算法 (4)2.2.2增量式PID控制算法 (5)2.2.3数字PID控制器的参数整定方法 (5)2.2.4采样周期的选择 (6)3 自校正PID控制算法 (7)3.1自适应控制系统原理 (7)3.1.1概述 (7)3.1.2模型参考自适应控制 (8)3.1.3自校正控制 (8)3.2自校正控制系统 (9)3.3.1递推最小二乘估计 (10)3.3.2带遗忘因子的递推最小二乘算法的递推算式 (12)3.3.3初值的确定 (13)3.4本论文所用自校正PID控制算法 (13)3.4.1具体框图和原理 (13)3.4.3带遗忘因子的递推最小二乘法 (17)4 系统硬件的结构设计 (18)4.1系统硬件的结构 (18)4.2自校正PID实验锅炉控制系统原理 (18)4.3自校正控制算法设计 (20)III实验锅炉炉温自校正PID控制系统设计4.4自校正PID算法设计流程图 (21)5 MATLAB 仿真及结果分析 (22)6 结论 (26)参考文献 (27)致谢........................................................................................................错误！未定义书签。
课程设计基于pid的锅炉温度控制系统的设计大学论文
齐鲁理工学院课程设计说明书题目基于PID的锅炉温度控制系统的设计课程名称过程控制系统与仪表二级学院机电工程学院专业自动化班级 2014级自动化二班学生姓名学号指导教师设计起止时间：2016年12月5日至2016年12月18日目录摘要 (1)1 绪论 (2)1.1 课程设计的背景： (2)1.2 课程设计的任务： (2)1.3 课程设计的基本要求： (2)2 PLC和组态软件介绍 (3)2.1 可编程控制器 (3)2.1.1 可编程控制器的工作原理 (3)2.2 组态软件 (3)2.2.1 组态的定义 (3)2.2.2 组态王软件的特点 (3)2.2.3组态王软件仿真的基本方法 (4)3 PID控制及参数整定 (4)3.1.PID控制器的组成 (4)3.2.采样周期的分析 (5)4 被控对象的建模 (6)5 PLC控制系统的软件设计 (8)5．1.程序编写 (8)5.2用指令向导编写PID控制程序 (11)6 组态的设计 (14)7 系统测试 (16)7.1 启动组态王 (16)7.2 实时曲线界面 (17)7.3历史曲线界面 (17)8 结论 (18)参考文献： (19)致谢： (20)基于PID的锅炉温度控制系统的设计摘要：从上世纪的80年代到90年代中期，PLC得到了飞速的发展，在这个时期，PLC在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到了大幅度的提高，PLC逐渐的进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的DCS系统。
PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等优点。
PLC在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的未来，是无法取代的。
本文介绍了以锅炉为被控对象，以锅炉出口水温为主被控参数，以加热炉电阻丝电压为控制参数，以PLC为控制器，构成锅炉温度控制系统；采用PID算法，运用PLC梯形图编程语言进行编程，实现锅炉温度的自动控制。
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本科毕业论文基于PID控制的电锅炉温度控制系统仿真The Electric Boiler Temperature Control System Based on PID Control Simulation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)3.2.1 MATLAB简介 (18)3.3 Simulink简介和使用 (18)3.3.1 Simulink简介与开发环境 (18)第四章控制系统仿真研究 (20)4.1 PID控制器设计 (20)4.2 PID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，要求调节时间与超调量都相对来说比较合适。
在分析电锅炉供暖系统对控制器要求的基础上，设计相应主程序流程图，然后进行数据的变换，要求仿真出来相应的曲线图，要做到仿真结果简单直观。
关键词：温度控制参数整定仿真Simulation on PID Control System ofTemperature for Electric BoilerAbstract：Temperature control is a topic full of new meanings in industry,to diferent control object, there are diferent methods and modes. But it is difficult to control well because of characteristics of the temperature itself, such as its great inertia, serious time-lag and the difficulty to establisha naccuratem athematical model of the object. A duty in this thesis is to study a kind of appropriate control method to the temperature ofthe electric boiler.Its' technology requirement are:regulating time must be short,overshoot must be small and the control system must be stable.The method of the electric boiler control is studied deeply by the thesis.Thefirst is PID control.Principle of temperature PID controller is to control the object by thlinearcombination of temperature deviation's proportional, integral andderivative.In this th esis,the PID controls ystem are simulated by using Simulink and fuzzy logic tools in MATLAB. When you use the diferent ways of parameters tuning , the result is also dife rent, so,it’s important to find a suitable way ahout the parameters tuning. In this th esis, three means of parameters tuning are be used ,they are Ziegler-Ncihol s parameters tuningC ien-Hrones parameters tuning and manpower adjust.In this three ways,after many test to find the most suitable way Its' technology requirement are:regulating time must be short,overshoot must be small and the control system must be stable.In this tesis,basing on the request of the electricb oilerh eatings ystem to thecontroller, main program flow chart should be devised,then change the data simulation the curve graph and it should be simpleness and directly perceived through the senses and Keywords: temperature contronl; parameters tuning; simulation第1章引言1.1课题的提出与意义在工业生产过程中，控制对象各种各样，温度是生产过程和科学实验普遍而且重要的物理参数之一。
在生产过程中，为了高效地进行生产，必须对它的主要参数，如温度、压力、流量等进行有效的控制。
温度控制在生产过程中占有相当大的比例，其关键在于测温和控温两方面。
温度测量是温度控制的基础，技术己经比较成熟。
由于控制对象越来越复杂，在温度控制方面，还存在着许多问题。
如何更好地提高控制性能，满足不同系统的控制要求，是目前科学研究领域的一个重要课题。
温度控制一般指对某一特定空间的温度进行控制调节，使其达到工艺过程的要求。
本文主要研究电锅炉温度控制的方法。
电锅炉是将电能转换为热能的能量转换装置。
具有结构简单、无污染自动化程度高等特点.与传统的以煤和石化产品为燃料的锅炉相比还具有基本投资少、占地面积小、操作方便、热效率高、能量转化率高等优点。
近年来，电锅炉已成为供热采暖的主要设备。
锅炉控制作为过程控制的一个典型，动态特性具有大惯性大延迟的特点，而且伴有非线性。
目前国内电热锅炉控制大都采用的是开关式控制，甚至是人工控制方法。
采用这些控制方法的系统稳定性不好，超调量大，同时对外界环境变化响应慢，实时性差。
另外，频繁的开关切换对电网产生很大的冲击，降低了系统的经济效益，减少了锅炉的使用年限。
因此，研究一种最佳的电锅炉控制方法，对提高系统的经济性，稳定性具有重要的意义。
1.2工业控制的发展概况工业控制的形成和发展在理论上经历了三个阶段:50年代末起到70年为第一阶段，即经典控制理论阶段，这期间既是经典控制理论应用发展的鼎盛时期，又是现代控制理论应用和发展时期;70年代至90年代为第二阶段，即现代控制理论阶段;90年代至今为第三阶段，即智能控制理论阶段。
第一阶段 :初级阶段。
它以经典控制理论为主要控制方案，采用常规气动、液动和电动仪表，对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制。
在诸多控制系统中，以单回路结构、PID策略为主，同时针对不同的对象与要求，设计了一些专门的控制算法如达林顿算法、Smith预估器、根轨迹法等。
这阶段的主要任务是稳定系统、实现定值控制。
第二阶段 :发展阶段。
以现代控制理论为基础，以微型计算机和高档仪器为工具，对复杂现象进行控制。
这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式，继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略，如克服对象时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制，消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。