基于Matlab的恒温箱温度控制系统设计与仿真

在工业生产和科学研究中，恒温箱具有重要的作用，因此设计一个合适的温度控制系统具有重要意义。但是恒温箱的温度控制系统比较复杂，是一个大时滞、时变、非线性系统，难以用数学方法建立精确的数学模型。目前主要采用经典控制、智能控制和两种控制算法相结合的控制算法对恒温箱的温度控制系统进行控制。该论文选择二阶纯滞后环节作为控制对象的数学模型，分别采用PID控制算法、模糊控制算法和模糊PID算法对恒温箱进行控制，并用Matlab对各算法进行仿真比较分析。经过对几种算法的仿真与研究发现，PID整定好的参数不能长期适应系统模型，需要不断对控制器参数进行整定，才能达到较好的控制效果；模糊控制不依赖于系统的精确模型，是解决不确定性系统的一种有效途径，但控制精度不高，且其适应能力有限制；而模糊PID控制方法具备了模糊控制和PID控制各自的优点，同时具有很强的鲁棒性和适应能力。因此，在恒温箱温度控制系统设计中，模糊PID控制算法是一种较为有效的控制方法。