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温度控制在冶金、化工、机械等工业领域应用非常广泛。这些工业领域的过程控制往往具有工况复杂、参数多变、控制滞后等特点。特别由于时滞现象的存在,扰动不能被及时察觉,使控制器参数不容易选取,若控制参数调整不当,会造成系统控制品质的下降,严重时会导致系统不稳定。因此研究时滞过程的控制方法具有非常重要的理论和实际意义。本文针对工业生产过程中的时滞现象,搭建了网络环境下的温度时滞控制系统。通过实验测试法和最小二乘法估计法建立了系统被控对象的数学模型。根据被控对象大滞后的特性,采用Smith预估补偿和基于模糊规则的模糊—PID混合控制的控制策略:系统通过Smith预估器对大滞后进行补偿;系统的控制器采用基于模糊规则的模糊—PID混合控制算法,这种控制器在不同的模糊论域中采用不同的控制方式:系统响应在暂态过程阶段,模糊控制器起主要作用;当系统响应进入稳态,误差和误差的变化率均很小时,PID控制器起主要作用。这种控制方法综合了模糊控制鲁棒性强、动态响应好、上升时间快的特点,又具有PID控制的较高动态跟踪品质和稳态精度。而且由于采用了基于模糊规则进行混合控制的方法,克服了常规模糊—PID阈值切换控制器,在切换时容易跃变的现象。通过理论分析和仿真分析表明,本文提出的控制方法在动态品质和稳态精度方面均优于单一的PID控制和模糊控制,具有良好的控制效果。基于西门子的工业以太网和PROFIBUS现场总线技术,本文搭建了网络环境下的温度时滞控制实验系统。该实验系统以西门子工业通讯网络和软、硬件为控制平台,利用西门子软件和硬件来实现基于Smith预估补偿的模糊—PID混合控制算法。通过该算法进行实验研究,对温度时滞进行控制。实验结果表明:本文提出的Smith预估补偿和基于模糊规则的模糊—PID混合控制算法比传统PID控制算法具有更好的控制品质,可以对实际系统进行有效的控制,具有一定的应用价值。