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自1965年Zadeh教授创建模糊集理论,模糊控制技术得以迅速的发展并在工程中得以广泛地应用。模糊控制技术之所以具有如此强大的生命力,是因为它具有其他控制方法不可替代的优点:其一是不需要被控对象的精确数学模型;其二是控制速度快、鲁棒性好,模糊控制的上升特性比其它控制方法好;其三是模糊控制本身具有预测功能,这一功能可以从模糊控制规则中体现出来。模糊控制规则来源于专家的经验知识,任何一个专家在制定某个计划和控制策略的时候,都是在对未来有充分的估计和预测的基础上制定出来的,因而可以说模糊控制本身就具备预测功能,这点相比于其它控制方法是最为难能可贵的。 模糊控制也是一种以模糊集合论、模糊语言变量以及模糊逻辑推理为数学基础的新型计算机控制方法。由于它不依赖于被控对象的精确数学模型,而是模拟人的思维方式来实施控制,因而对于中小型船用锅炉的控制就具有了传统PID控制所无法比拟的自适应能力。 本论文首先根据船舶锅炉的工作原理,通过对锅炉汽包水位和蒸汽压力的动态特性的分析,得到锅炉汽包水位和蒸汽压力调节对象的模型,并通过一定的假设和简化,得到汽包水位和锅炉蒸汽压力近似数学模型。然后对锅炉的汽包水位、蒸汽压力控制算法进行了深入地分析。针对锅炉这种具有非线性、参数不稳定、难以建立精确数学模型的控制对象,采用传统的PID控制,效果不佳。结合模糊控制理论和PID控制,本文提出用模糊自适应PID控制器实现对船用锅炉蒸汽压力的控制。 本论文应用MATLAB对模糊参数自适应PID控制器的锅炉蒸汽压力控制系统模型进行仿真研究。并利用MATLAB仿真工具对模糊自适应PID控制器的性能作了初步研究。仿真结果表明,明显优于传统PID控制,具有超调量小、过渡时间短、稳定性好、适应性强等特点,能够达到预期的控制效果。