● 摘要
为了方便现场温度传感器的校验，设计了一种高精度的数字便携式温度校验仪。 论文分析了被控对象电加热炉炉温的动态特性，综述了电加热炉炉温控制系统中所使用的各种控制策略以及它们的优、缺点。通过调节PID参数控制温度的过程，研究了增量式PID的规律：比例系数，积分系数，微分系数在温度控制过程中所起的不同作用。在此基础上，分别讨论了积分分离PID控制方法、积分分段PID控制方法、专家PID控制方法以及误差时间积分ITAE的控制方法对电加热炉炉温的控制作用。在Matlab环境下对整个系统模型进行了仿真研究。对比以上几种控制算法得到的仿真结果表明，在同时达到系统具有良好的动态和稳态性能情况下，ITAE控制算法相比较于经典的PID控制综合了系统的快速性、稳定性和准确性的综合指标，控制器设计简单，没有复杂的参数在线调整过程，对于本系统纯滞后特点以及无超调性能要求具有较好的控制效果。 最后进行全系统的实验研究，采用专家式PID控制器，根据误差信号的数值及其变化特性，对控制量的输出值进行调整，由实验数据和曲线表明温度校验效果比较理想。