开题报告
- 选题依据
- 选题目的与意义
温度是生活生产中最基本的物理量之一，它表示物体的冷热程度。自然界中任何物理、化学过程都与温度紧密相关，温度控制广泛应用于工业生产和日常生活的各个领域，如家电、汽车、材料、电力电子等，温度的测量与控制都直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大经济技术指标相联系。因此，研究温度控制的精度以不同控制对象的控制方法选择具有重大意义。
-
国内外研究现状
温度控制技术按照控制目的不同一般分为两类：动态温度跟踪与恒值温度控制。动态温度跟踪实现的控制目标是使被控对象的温度值按预先设定好的曲线进行变化，如在发酵过程控制、化工生产中的化学反应温度控制，冶金工厂中燃烧炉中的温度控制等。恒值温度控制的目的是使被控对象的温度恒定在某一数值上，且要求其波动幅度（即稳态误差）不能超过某一给定值。
从工业温度控制器的发展过程来看，温度控制技术大致可分以下几种∶
- 定值开关温度控制法
通过硬件电路或软件计算判别当前温度值与设定目标温度值之间的关系，进而对系统加热源（或冷却装置）进行通断控制。这种开关控温方法比较简单，不需要计算机参与，用简单模拟电路就能够实现。目前，采用这种控制方法的温度控制器在我国许多工厂的老式工业电炉中仍被使用。由于这种控制方式是当系统温度上升至设定点时关断电源，当系统温度下降至设定点时开通电源，无法克服温度变化过程的滞后性，致使系统温度波动较大，控制精度低，不适用于高精度的温度控制。
- PID 线性温度控制法
1922年美国的 Minorsky在对船舶自动导航的研究中，提出了基于输出反馈的比例积分微分（PID，Proportional Integral Diffrential）控制器的设计方法，标志了PID控制的诞生。20世纪30～40年代，经典的频域设计法得到了很快的发展。这种经典设计方法是设计一种反馈补偿器，以获得一定量的稳定裕度，重点考虑了模型的不确定性，并利用反馈来减少系统对干扰和模型误差的灵敏度。进入50年代以后，发展较快的是解析法，并且定义了一些瞬态性能指标。借助于模拟计算机的帮助，能较为方便的检测时域响应指标。模型的方法得到了应用，对人造地球卫星的控制促进了现代控制理论的发展，最优控制被用于去寻找非线性动态系统的最优轨迹。20世纪60年代，现代控制理论开始应用于实际的过程控制，需要对过程对象建立精确的数学模型，实际上往往难以得到精确的数学模型。
因此从20世纪80年代开始，在单回路PID控制器中引入了参数整定和自适应控制理论，PID控制理论从此进入了高速发展阶段。
由于PID控制算法简单、可靠性高等特点，在控制技术高速发展的今天，它在工业过程控制中仍然占有主导地位。由于PID调节器模型中考虑了系统的误差，误差变化及误差积累三个因素，因此，其控制性能大大地优越于定值开关控温法。采用这种方法实现的温度控制器，其控制品质的好坏主要取决于三个PID参数（即比例值、积分值、微分值）。只要PID参数选取的正确，对于一个确定的受控系统来说，其控制精度是比较令人满意的。
- 智能温度控制法
1971年，着名的美籍华裔科学家傅京孙教授最早公开指出了一个崭新的研究领域，并提出了相应的概念，这就是智能控制系统（Ineligent ControlSystems）。
智能控制系统具有仿人智能的工程控制和信息处理系统，它与人工智能的发展紧密联系。智能控制就是应用人工智能的理论与技术和运筹学的优化方法，并将其同控制理论方法与技术相结将智能控制与PID控制相结合，实现温度的智能控制。智能控温法采用神经元网络和模糊数学为理论基础，并适当加以专家系统来实现智能化。其中应用较多的有模糊控制、神经网络控制以及专家系统等。尤其是模糊控温法在实际工程技术中得到了极为广泛的应用。目前已出现一种高精度模糊控制器，可以更好的模拟人的操作经验来改善控制性能，从理论上讲，可以完全消除稳态误差。所谓第三代智能温控仪表，就是指基于智能控温技术而研制的具有自适应PID算法的温度控制仪表。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
