本课题为加热器实验系统半实物仿真的研究。为了方便工业过程和教学实验中对加热器的控制调试,且使调试更贴近实际,减少调试成本,减少调试过程的危险,本文提出了一种与现场较接近,成本低,安全性好的半实物仿真加热器实验系统。借助上位机的强大的运算能力,运行仿真算法;负载与上位机通过串口通信,向上位机传输当前的控制信息,接收上位机发出当前的状态信息;控制器发给负载物理信号控制量。首先,论述了研究背景和意义,介绍了国内外相关领域的研究状况,并给出了本课题的主要工作。其次,详细介绍了系统的设计方案。介绍了系统的工作过程和主要的技术指标。使用到的半实物仿真硬件平台的资源都给出了电路原理图,并作了解释。主要包括主控制电路、模拟量输入通道、模拟量输出通道、键盘显示电路和通信接口电路。虚拟一阶/二阶加热器系统和虚拟耦合加热器系统的功能和参数设置都作了介绍。详细论述了两个系统的仿真算法和实现过程。给出了两个系统的仿真动画、实时曲线、历史曲线和参数设置与显示界面。采用PID算法对虚拟一阶/二阶加热器进行控制。探索了对角阵法和分散式神经网络两种方法实现对虚拟耦合加热器的解耦,采用PID算法对解耦后的虚拟耦合加热器进行控制。最后,对本课题做出了总结,给出了展望。