1 引言 1.1 课题的背景及意义温度是工业生产中需要控制的最常见最基本的工艺参数之一，例如：冶金、机械、电子、石油、化工、制造等行业中广泛使用的各种加热炉、热处理反映炉等，对工件的处理温度要求严格控制。PID 温度控制是最早进展起来的控制策略之一，PID 控制结构简单、容易实现，并且具有较强的鲁棒性，因而被广泛应用于各种工业过程控制中，是最广泛的一种控制策略。从进展初期至今，PID 控制器的各种参数整定方法层出不穷。但是由于 PID 控制器简单的结构使它在品质控制上有着局限性，并且使得 PID 控制器对大时滞、不稳对象等被控对象的控制性能不是很好，同时 PID 控制器无法同时满足对设定值跟踪和抑制外扰的不同性能要求[1]。因此在实际应用中，这些先进的整定方法并没有像预期的那样产生完美的控制效果。随着被控对象越来越复杂，如具有非线性、参数时变、数学模型无法精确获得等特点的对象，传统 PID 设计方法已经很难取得良好的控制效果了。此时，用一些先进的智能算法来改进 PID 控制器已经成为一种必定的趋势了。进展至今, 温度控制技术进展经历了三个阶段：1、定值开关控制；2、PID控制；3、智能控制。定值开关控制方法的原理是通过将所测温度与设定温度相比较,假如低于设定温度，则启动控制开关加热，反之则关断控制开关。其控温方法比较简单，没有考虑温度变化的滞后性，导致系统控制精度低、超调量大、震荡明显。PID 控制温度的效果主要取决于 P、I、D 三个参数。PID 控制对于确定的温度系统，常用于一些线性定常系统的控制，控制效果良好，但对于非线性系统，例如控制大滞后、大惯性、时变性温度系统，控制品质难以保证。智能控制为解决这问题提供了新的思路，因此成为目前工业控制质量的重要途经。模糊控制是智能控制讨论中最为活跃而富有成果的领域，对于温度控制这种复杂对象更具有良好的控制效果[2]。本文的讨论对象为试验箱，实现其对温度的控制，由于其结构相对简单，故本文采纳了改进型 PID 控制的方法，即分阶段切换控制的思想，以下将对该讨论对象做一个详细的介绍。 1.2 国内外讨论现状当今国内外的自动控制技术都是基于反馈的概念。反馈理论的要素包括三个部分：测量、比较和执行。测量关怀的变量，与期望值相比较，用这个误差纠正调节控制系统的响应。这个理论和应用自动控制的关键是，做出正确的测量和比较后，如何才能更好地纠正系统，PID 控制器作为最早有用化的控制器已有 50...
