摘要：随着现代科技的发展，在工业生产过程中运用DCS系统对生产过程进行管理已经成为常态，但现今大多数企业使用的DCS系统运用的控制技术主要还是常规PID控制技术。然而常规PID控制技术已经不能满足企业中工业生产的需求，同时更加智能的先进控制技术也在不断地发展，因此人们逐渐将研究的方向转变为先进控制技术在DCS系统中的应用。本课题以加热炉的温度系统为研究对象，通过采用常规PID控制和专家PID控制方法对其进行控制，进行对比仿真研究。

对JX-300X DCS温度控制系统建模，运用常规PID控制技术和专家PID控制技术进行对比仿真研究，观察仿真结果。同时运用SCX语言编程，将常规PID控制技术和专家PID控制技术运用到JX-300X DCS温度控制系统中，并观察系统输出曲线。由常规PID控制和专家PID控制的Matlab仿真波形可以得出系统的动态性能指标，通过对系统的动态性能指标以及两种控制方法输出的波形进行分析比较，能够看出专家PID控制能够对电加热炉的温度系统实现较好的控制，如：提高系统的响应速度、减小超调量和调节时间等，进而提高对温度系统的控制效果，同时也解决了PID控制无法解决的问题。由本次实验可以得出，将先进控制技术与PID控制相结合形成的控制技术对工业过程的控制效果优于单一的PID控制效果。同时本次试验所研究的内容应用到实际工业生产过程中既能够解决利用常规PID控制无法解决的问题，又能够提高生产企业的效益。

关键词：专家PID控制，DCS系统，常规PID控制，加热炉

目录

摘要

ABSTRACT

第一章  绪  论-1

1.1本课题研究的意义-1

1.2研究领域现状-1

1.3发展趋势-3

1.4 所做的主要工作-4

第二章  JX-300X DCS系统-6

2.1 JX-300X DCS系统硬件-6

2.1.1 操作站和工程师站-6

2.1.2 控制站-6

2.2 JX-300X DCS系统软件-8

第三章  控制技术研究-11

3.1 常规PID控制技术-11

3.1.1 常规PID控制技术原理-11

3.1.2 常规PID控制中各个环节的作用-12

3.1.3 常规PID控制器参数整定-12

3.2 专家PID控制-13

3.2.1 智能控制-13

3.2.3 专家PID控制的原理-14

3.2.2 专家PID控制器的建立-15

3.3本章小结-16

第四章  电加热炉控制系统的仿真研究-17

4.1 基于常规PID控制技术的仿真-17

4.2 基于专家PID控制技术的仿真-21

4.2.1 专家控制器的M文件实现-21

4.2.2 专家PID控制的仿真-21

4.3 常规PID控制与专家PID控制在仿真上的比较-23

4.4 本章小结-23

第五章 控制技术在锅炉温度中的应用-24

5.1 电加热炉温度系统组态过程-24

5.2 系统响应分析结果-29

5.3 经济性、安全性性分析及对社会发展的影响-30

5.3.1 经济性-30

5.3.2 安全性-31

5.3.3 本次设计对社会发展的影响-31

5.4 本章小结-31

第六章 总结与展望-32

参考文献-33

致  谢-34

附  录-35