PLC的锅炉温度模糊PID控制设计仿真+文献综述(5)
以上多种PID控制方法，是PID控制与现代控制技术的结合，改善了PID控制的性能，使其在工业过程控制领域继续占据着主导地位。
1.5 模糊控制的发展概况
模糊控制是一种新的智能控制技术。它以模糊集合理论和模糊系统理论为基础，结合现代控制技术所发展起来的新兴控制方法。其核心是把人的控制策略利用模糊集合理论转化为计算机算法语言所描述的控制算法。也就是说，模糊控制能模仿人的思文方式，能够对常规PID无法控制的、一些无法构造数学模型的控制系统进行有效的控制。
1974年，英国的工程师马丹尼在蒸汽发动机的控制中加入由模糊集合理论组成的模糊控制器。在随后的40年中，模糊控制技术开始了飞速而迅猛的发展。如今，在工业自动化、仪器仪表自动化、冶金与化工过程控制、计算机及电子技术应用、家用电器智能化等领域中都能看到模糊控制技术的身影。特别是在交通路口控制、电梯控制、机器人、航天飞行控制、汽车控制、机械手控制及家用电器控制等方面，模糊控制都有较为深入的应用。目前，研发人员已经研制出了专门的模糊芯片和模糊计算机等产品。1979年，我国开始对模糊控制器进行深入研究。现今，我们已经在模糊控制器的性能、稳定性、电路实现方法、鲁棒性、规则自调整等方面获得了比较大的突破[7]。
进入 21 世纪，对于经典模糊控制系统稳态性能的改善，模糊集成控制、模糊自适应控制、专家模糊控制与多变量模糊控制的研究尤其受到学者们的重视。近几年，对模糊控制的研究越来越深入，应用也越来越广泛。
1.6 PLC的发展概况
可编程控制器是是一种工业控制计算机，简称PLC（Programmable logic Controller),它使用可编程序的记忆以存储指令，用来执行逻辑、顺序、计时、计数、和演算等功能，并通过数字或模拟的输入输出，以控制各种机械或生产过程。
1969年，全球首台可编程序控制器PDP-14研制成功。随后其在美国通用汽车公司的自动装配线上进行使用。两年后，由于从美国进行技术引进，日本也研制出日本首台可编程序控制器DSC-18。又过了两年，也就是1973年中，西欧国家也相继研制出他们的首台可编程控制器。1974年，我国也开始了可编程控制器的研制，并于1977年开始在工业控制中进行推广应用。随着电子技术在20世纪70年代的迅猛发展，特别是通讯微处理器加入PLC之后，PLC的发展进入了一个新的时代。之后，较大规模的集成电路加入PLC,从而构成微机化PLC。这使得PLC的功能增强，体积减小、可靠性进一步提高、工作速度加快、成本进一步下降、编程和故障检测变得更为灵活和方便[8]。
随着PLC的功能越来越强大，PLC一定会在工业控制领域得到更加广泛的应用。而且，随着现代控制技术的不断发展，将现代智能控制与PLC控制技术相结合的智能控制系统定会成为现代自动控制领域的重要发展趋势。
1.7 本课题的研究思路与内容
1.7.1 课题的研究意义
锅炉温度控制作为过程控制的一个典型，其具有大时滞、非线性、难以建立精确数学模型等特点。虽然常规PID控制适应性强、温带性能好，但其对于时变、非线性系统控制效果不佳，对动态性能的控制不理想等也是不争的事实。本论文主要通过将模糊控制技术与常规PID控制技术将结合，基于PLC设计模糊PID控制器。加入模糊控制后，使得模糊PID控制对被控对象的时滞性、非线性和时变性具有较强的适应能力，同时提高了消除系统稳态误差的能力以及噪声抑制能力。相比于常规PID控制，模糊PID控制对锅炉温度控制系统的控制性能有了较大提高。