当今世界各个大国的国力竞争已经逐渐从科技、金融、军事等方面的竞争发展到航天科技的方面的竞争,航天科技的发展对宇宙的探索与地面信息的收集起着极为重要的作用。随着世界经济的蓬勃发展人们越来越重视经济的健康绿色发展,对于航天技术这种污染性较大的领域技术的革新也迫在眉睫。HAN基是一种理想的高比冲无污染的航天燃料,本文就是基于研究新型无毒无污染燃料HAN基的燃烧过程中的特性,设计了一套针对HAN基发动机燃烧过程的监控系统,分别采用自适应调节算法粒子群算法与模糊控制算法对燃烧温度控制PID算法进行了改进。本文首先对整个燃烧测控系统的结构进行了选材与设计。根据燃烧实验的控制精度与输入输出端口数的要求,在硬件方面选用了两台高性能的研华工控机,其中上位机IPC1主要是用于监控整个燃烧实验系统的运行,IPC主要是用于质谱仪的监控。IPC1上安装了西门子的Wincc组态软件,用于对燃烧实验系统运行数据进行计算、处理、分析、监控,并进行图形化与曲线化、表格化的显示,还实现了对历史数据的存储与查询,并可在IPC1的监控画面上用鼠标手动或自动控制发动机燃烧实验系统所有设备的运行和停止。下位机采用的是西门子的S7-1500型高性能PLC,PLC通过工业以太网可以和两台IPC进行通讯。IPC1上还安装了博途V16软件,能对下位机PLC的程序和数据进行编程、修改和调试。PLC主要用于对发动机燃烧实验系统的压力、流量、温度传感器和电磁阀、电动调节阀等设备进行测控。IPC1还可以通过工业以太网与IPC进行通讯,并对质谱仪进行监控。然后本文采用了常用的PID控制器参数整定的方法对燃烧器的温度进行控制。由于传统PID不具有自适应整定参数的性质,本文又采用了一种仿生算法粒子群算法。根据本次实验的模型,分别用传统PID与粒子群PID进行了Matlab仿真,发现粒子群PID相较于传统的PID控制算法具有更好的动态性能与稳态性能,使其超调量与调节时间更小。最后基于燃烧模型时变的特点,本文还采用了一种对系统模型精确度要求不高的模糊控制系统。将模糊控制的模糊理论与传统控制器相结合设计了一个模糊控制器,对其燃烧过程中的参数进行了Matlab仿真。对比传统PID控制器与粒子群PID控制器可得模糊PID控制器性能最好,粒子群PID控制器其次、传统PID控制器性能比较差。