摘要生产过程中的温度对象一般具有大延迟、大惯性等特点，而且常常伴有非线性，因此很难建立系统精确的数学模型，这给系统的研究带来了许多不便。论文以某企业酯化釜反应容器为研究对象，对其进行建模与控制仿真研究，以获得一种性能指标较好的控制方案。64514

本文在了解酯化反应过程的基础上，基于反应釜温度实测数据，采用响应曲线法，建立了该过程的数学模型，并利用该数学模型，对系统的多种控制方案进行了研究。首先借助MATLAB软件，在计算机上建立酯化釜温度过程的仿真模型结构，并对PID控制、模糊控制和模糊PID控制方案进行了仿真。对仿真结果加以分析，可知：模糊PID控制的性能优于PID控制和模糊控制，具有超调量小、调节时间短、能消除稳态误差、鲁棒性好等优点。

毕业论文关键词  建模  仿真  模糊PID  参数整定

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title  The modeling of temperature process in esterification    stage and the research of its control algorithms    

Abstract The temperature object in the production process generally has the characteristics of large delay and large inertia,and it is usually accompanied with nonlinear.It is difficult to establish a precise mathematical model.So,it is not convenience to study the system.This thesis uses an enterprise’s esterification stage as its research object.Establish its model and study the control simulation to get the best control scheme which has good performance.

This article is based on the understanding of the esterification process and the measured data of the reactor temperature.Establish the mathematical model of this process by using respond curve method.And use this model to study some control schemes of this system.Fist,create the simulation structure of the esterification process by using MATLAB software,and simulate PID control,fuzzy control and Fuzzy-PID control scheme.

Keywords  Modeling  Simulation  Fuzzy-PID   Parameter turning

1  绪论 1

1．1  课题研究背景及意义 1

1．2  温度控制系统的研究现状 1

1．3  论文主要研究内容及章节安排 2

2  酯化釜温度过程建模 4

2．1  系统建模方法 4

2．2  响应曲线法 4

2．3  酯化釜温度过程的建模与分析 5

3  温度控制策略研究 9

3．1  PID控制策略 9

3．2  模糊控制策略 10

3．3  模糊PID控制策略 14

4  酯化釜温度控制系统的仿真研究 16

4．1  仿真工具简介 16

4．2  控制系统仿真研究 17

4．3  控制系统方案选择 28

结  论 29

致  谢 30

参考文献 31

1  绪论

1．1  课题研究背景及意义

当今世界，资源的再生能力远远低于常规能源与资源的消耗速率，并且人类对能源燃烧带来的影响越发关注，使得人类意识到开发对环境无害的可再生新能源的紧迫性和必须性。生物柴油是一种真正的绿色新能源，而酯化反应是生物柴油提炼过程中的一个重要环节[1][2]，因此，对酯化反应釜温度控制系统进行研究具有重要的意义。