基于MATLAB的电炉温度控制算法比较及仿真研究 2(3)

一 引言

随着社会的进一步发展，各个领域对温度控制系统的精度、稳定性等要求越来越高。本课题提出了基于采用PID算法、Smith预估控制算法、达林算法三种算法作对比研究的工业电阻炉温度计算机控制系统的设计，并利用仿真软件MATLAB／SIMULINK对控制算法进行了仿真，同时对先进的控制算法进行了研究。

二 课程设计的目的

该系统的被控对象为电炉，采用热阻丝加热，利用大功率可控硅控制器控制热阻丝两端所加的电压大小，来改变流经热阻丝的电流，从而改变电炉炉内的温度。可控硅控制器输入为0~5V时对应电炉温度0~~200℃，温度传感器测量值对应也为0~5V，炉温变化曲线要求参数：tS≤80s；超调量 p≤10℅；静态误差ev≤2℃。

三 PID、SMITH、达林算法设计及对比

一、PID算法的设计及分析 1.1、PID控制算法确定

PID控制器是一种基于偏差在“过去、现在和将来”信息估计的有效而简单的控制算法。而采用 PID控制器的控制系统其控制品质的优劣在很大程度上取决于 PID控制器参数的整定。PID控制器参数整定，是指在控制器规律己经确定为PID形式的情况下，通过调整PID控制器的参数，使得由被控对象、控制器等组成的控制回路的动态特性满足期望的指标要求，达到理想的控制目标[6]。在本课题中我们采用数字式控制算法，系统的结构框图如下图所示：

1.2数学模型的建立

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