【正文】 閉環(huán)系統(tǒng)的指標(biāo)達(dá)到最佳。但是在一些具有純滯后環(huán)節(jié)的系統(tǒng)中,PID控制很難兼顧動(dòng)、靜兩方面的性能,而且多參數(shù)整定也很難實(shí)現(xiàn)最佳控制。這類系統(tǒng),一般要求具有較好的動(dòng)態(tài)特性和穩(wěn)定性. 例如爐溫控制系統(tǒng)。對(duì)于時(shí)滯系統(tǒng)的控制不是單一的方法就可以完全解決的，開發(fā)與設(shè)計(jì)出各種智能控制方法或以不同的形式結(jié)合在一起，將是解決時(shí)滯過程的有效途徑。迄今為止，時(shí)滯系統(tǒng)的變結(jié)構(gòu)控制理論的研究仍處于萌芽和興起階段，成果較少，有待于進(jìn)一步完善。變結(jié)構(gòu)控制的這一優(yōu)點(diǎn)，己廣泛地引起了人們的重視。該方法具有較強(qiáng)的魯棒性和較好的控制性能，但是計(jì)算效率不是很高。3)模糊自整定方法，它是對(duì)模型的某些參數(shù)進(jìn)行模糊整定，以達(dá)到改善系統(tǒng)控制品質(zhì)。2)模糊預(yù)估控制方法，它是在模糊控制的基礎(chǔ)上，進(jìn)行并聯(lián)模糊補(bǔ)償。模糊算法對(duì)于時(shí)滯系統(tǒng)比較適用，它是處理時(shí)滯系統(tǒng)中難以定量化環(huán)節(jié)和不確定性的有效手段。另外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也和Smith控制結(jié)合對(duì)時(shí)滯系統(tǒng)進(jìn)行控制，該方法也較有效。在時(shí)滯系統(tǒng)中的應(yīng)用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要用于辨識(shí)和控制。（2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自組織和自學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，它可以任意精度逼近非線性函數(shù)，可進(jìn)行在線和離線學(xué)習(xí)，容錯(cuò)性比較強(qiáng)。為此人們提出了許多改進(jìn)方法，大致可以分為兩種:一種是基于結(jié)構(gòu)上的改進(jìn)，這類方法主要是結(jié)合智能控制通過在不同的位置增加一些并聯(lián)或者串聯(lián)的環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償。然而PID控制在純滯后系統(tǒng)中的應(yīng)用是有一定限制的，對(duì)于滯后較大的系統(tǒng)，常規(guī)PID控制往往顯得無能為力。PID控制是迄今為止應(yīng)用最廣泛的一種控制方法。無模型方法有模糊smith控制、模糊自適應(yīng)控制、模糊PD控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、專家控制等。從50年代以來，時(shí)滯控制先后出現(xiàn)了基于模型的方法和無模型這兩大方法。 國內(nèi)外基于加熱爐溫度控制的研究滯后環(huán)節(jié)的存在使得整個(gè)系統(tǒng)的控制品質(zhì)變壞甚至引起閉環(huán)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。當(dāng)與T之比增加時(shí)，過程中的相位滯后增加而使超調(diào)增大甚至?xí)驗(yàn)閲?yán)重超調(diào)而出現(xiàn)聚爆、結(jié)焦等事故。因此這樣的過程必然會(huì)產(chǎn)生較明顯的超調(diào)量和需要較長(zhǎng)的調(diào)節(jié)時(shí)間，被認(rèn)為是較難控制的過程，其控制難度將隨著純滯后占整個(gè)過程動(dòng)態(tài)時(shí)間參數(shù)的比例增加而增加。 Smithpredictor目 錄第一章 緒論 1 研究的背景及意義 1 國內(nèi)外基于加熱爐溫度控制的研究 1第二章 傳統(tǒng)的加熱爐溫度控制系統(tǒng) 4 加熱爐及其模型的建立 4 加熱溫度控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖 4 加熱溫度控制系統(tǒng)模型的建立 4 簡(jiǎn)單控制系統(tǒng) 5 被控變量的選擇 5 選擇被控變量的原則 5 操縱變量的選擇 5 常用復(fù)雜控制系統(tǒng) 6 串級(jí)控制系統(tǒng) 6 8 前饋控制系統(tǒng) 8 先進(jìn)控制系統(tǒng) 10第三章 數(shù)字PID控制理論 11 PID控制算法 11 模擬PID調(diào)節(jié)器 11 數(shù)字PID控制算法 11 PID的參數(shù)整定 12第四章 改進(jìn)型Smith預(yù)估器控制理論 14 Smith預(yù)估器控制理論 14 改進(jìn)型Smith控制理論 16 增益自適應(yīng)補(bǔ)償方案 16 Fuzzy—Smith預(yù)估補(bǔ)償控制方案 17第五章 加熱爐溫度控制系統(tǒng)仿真研究 19 PID控制系統(tǒng)仿真研究 19 Smith控制系統(tǒng)仿真研究 20 控制方案和仿真框圖的建立 20 仿真分析 20 Smith控制穩(wěn)定性分析 21 增益自適應(yīng)Smith控制系統(tǒng)仿真研究 22總 結(jié) 24參考文獻(xiàn) 25謝 辭 27內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第一章 緒論 研究的背景及意義加熱爐溫度控制系統(tǒng)為一個(gè)大滯后的系統(tǒng)，改變傳統(tǒng)的控制方式，采用溫度、流量串級(jí)控制，并把煤氣熱值和煙氣殘氧檢測(cè)量引入控制系統(tǒng)，對(duì)煤氣和空氣的配比值進(jìn)行優(yōu)化、調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了加熱爐高效燃燒控制、溫度迅速反應(yīng)控制。關(guān)鍵詞:加熱爐；增益自適應(yīng)；史密斯預(yù)估器 AbstractLarge delay time has been the focus of research in the control field. Furnace temperature control is belong to this plex control furnace temperature control system uses raw oil outlet temperature with the fuel oil flow cascade control or furnace temperature, but due to volatility in fuel flow, making the temperature control less effective. In recent years, due to the furnace chamber volume increases, the control system exists in a large time lag. For no or less delay, the system usually adopts PID control. For large delay system, PID control effect is not good, need additional pensation. Thus puts forward Smithpredictor pensator control system. The Smithpredictor in the matching model has good performance when, but this algorithm heavily depends on the exact match model, but it is difficult to do in practice. Smithpredictor algorithm is difficult to obtain good control effect when the model mismatch. Thus put forward an improved Smithpredictor control system. This stduy focuses on design and realize the control laws and control algorithm that is applicable to furnace bustion control process. Specific discuss the method of Smith predictor engineering realization for pure timedelay system, focusing on such a control algorithm for a more indepth discussion, and puts forward an improved Smith – predictor, which puts adaptive control and Smith – predictor implement organically, realize to the parameters of the control system to achieve selftuning, but also by means of simulation design and improved results are analyzed. Simulation experiment, if adopted PID control algorithm, the system showed a larger overshoot, but using control without overshoot. If keep the controller and the model parameters constant, change the object parameters that mismatch model to Smithpredictor, Smithpredictor algorithm oscillation occurs and, the system stability were destroyed at this improved Smith – predictor algorithm not only can keep the system stability but also decreases oscillation frequency, increases convergence speed.Keywords: furnace。若保持控制器和模型的參數(shù)不變，改變對(duì)象參數(shù)，使估計(jì)模型與之失配，此時(shí)史密斯預(yù)估算法出現(xiàn)振蕩，系統(tǒng)穩(wěn)定性被破壞。具體討論了純滯后系統(tǒng)的Smith預(yù)估器及工程實(shí)現(xiàn)方法，著重對(duì)這種控制算法進(jìn)行了較