温度控制系统PID控制器的设计开题报告

全文总字数：1516字

1. 研究目的与意义

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中普遍而且重要的物理参数之一。温度控制往往影响着被控系统的运行性能，因此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。PID控制器作为最早实用化的控制器已有70多年历史，现在仍然是应用最广泛的工业控制器。PID控制器简单易懂，使用中不需系统精确的数学模型等先决条件，因而成为应用最为广泛的控制器。

通过对温度控制系统PID控制器的设计、制作，建立基于温度控制系统的SIMULINK的模型并进行仿真分析，提高在电子工程设计和实际操作方面的综合能力，初步培养在完成工程项目中所应具备的基本素质和要求。

2. 国内外研究现状分析

pid控制是最早发展起来的控制方法之一,由于其结构简单、物理意义明确、鲁棒性好、稳定性高、应用经验成熟等优点而广泛地应用于各种工业过程控制之中。pid控制的发展大致经历了三个阶段：

第一阶段（二十世纪二十年代以前）

机器工业的发展,对控制提出了要求。反馈的方法首先被提出,在研究气动和电动记录仪的基础上发现了比例和积分的作用。它们主要的调节对象是火炉的温度蒸汽机的阀门位置,调节方式类似于继电器控制,精度比较低,控制器的主要形式是比例(p)或比例与积分(pi)。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

（1）设计温度控制系统pid控制器；

（2）建立基于simulink的温度控制系统的仿真模型；

4. 研究创新点

温度控制具有升温单向性、大惯性、大滞后性和时变性的特点，应用传统的模拟电路控制方法，很难达到理想的控制效果。而PID控制器具有简单易懂，使用中不需系统精确的数学模型等优先条件，适应性强，鲁棒性强适应环境恶劣的工业生产现场，具有重要的现实意义和工程应用价值。