基于模糊PID参数自整定的温度控制系统的研究
2．2 温度控制系统的模型特性
锅炉水温控制系统可近似用一阶惯性纯滞后环节来表示，其传递函数为：
式中：K为对象的静态增益；T为对象的时间参数；τ为对象的纯滞后时间参数。本系统选用的是温度作为控制对象，锅炉的温度控制系统是常见的确定性系统，针对以上的温度控制系统得到锅炉温度控制系统的传递函数为：
从图1可以看出，锅炉中的水是不断流动的，循环水对加热丝加热锅炉中水的温度是一个很强的干扰，增加了系统的复杂性，加大了控制难度，而一般常规的PID控制效果不太理想，所以对锅炉水温度控制系统采用模糊PID控制算法。
3 模糊PID控制算法
3．1 模糊PID参数自整定系统结构
采用模糊PID参数自整定控制方式，首先要找出PID三个参数与控制偏差e和偏差的导数ec之间的模糊关系，在运行中通过不断检测e和ec，根据模糊控制原理来对三个参数进行修改，以满足不同e和ec对控制参数的不同要求，从而使被控对象有良好的动静态性能。即e，ec作为模糊控制器的输入，PID三个参数作为输出系统结构图如图2所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/162084.htm
3．2 PID参数的整定原则
按照系统时时变化的偏差e和偏差变化率ec，根据经验，KP，KI，KD的整定原则如下：
(1)当偏差e较大时，误差较大，为使系统有较快的响应速度，应取较大的KP；为了防止偏差变化率ec瞬时过大，应取较小的KD；为了避免较大的超调，应对积分作用加以限制，通常取KI=0。
(2)当偏差e处于中等大小时，为使系统相应具有较小的超调，KP应取得小些，KI取值要适当，这时KD取值对系统影响较大，取值应大小适中，以保证系统的响应速度。
(3)当偏差e较小时，为使系统具有较好的稳定性，KP与KI均应取大些，同时为避免系统在设定值附近出现振荡，并考虑系统的抗干扰性能，应适当地选取KD值。KD值的选择根据偏差变化率ec来确定，当ec较大时，KD取较小值，当ec值较小时，KD取较大值，一般情况下，KD为中等大小。
3．3 模糊PID控制器
设定输入变量e和ec语言值的模糊子集为{NB，NM，NS，Z，PS，PM，PB)，将偏差e和偏差变化率ec量化到(-3，3)的区域内。同样，设定输出量KP，KI和KD的模糊子集为{ZO，PS，PM，PB}，并将其量化到区域(0，3)内。根据参数KP，KI和KD对系统输出特性的影响情况，可得模糊控制规则为：
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