摘要：在系统的控制工程中，很多工程师往往将经典的 PID 控制作为重要选择。然而，这种控制方法不适用于温度控制系统，因为温度控制系统普遍是非线性的，而 PID 是一种线性控制方法。这导致了系统超调大,调节时间长,甚至稳定性差与时间延迟等。

本文探索了在温度控制方面模糊免疫 PID 控制算法的作用效果。通过仿真手段，研究传统的 PID 算法和此算法在非线性、参数时变、大滞后的系统中的作用效果。

1、讨论了几种控制理论发展和应用情况，以及它们的控制特性。

2、根据系统的特点，应用传统控制理论和新型的控制理论，设计出控制器。

3、通过 MATLAB 仿真的方式，呈现传统控制理论和新型控制理论的工作效果。实验显示，本论文研究的算法响应速度快，超调小，系统鲁棒性好。

4、通过实际温度控制系统，验证本文提出的算法对系统控制效果的优化。

关键词：PID 控制，模糊免疫 PID 控制，温控系统，MATLAB 仿真，鲁棒性

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论-9

一、 选题的背景-9

二、温度控制技术的发展和应用情况-9

(一) 定值开关控温法-9

(二) 经典 PID 控制方法-9

(三) 智能控温方法-10

三、本论文的主要目的和研究重点-10

第二章 传统的 PID 控制理论-11

一、传统 PID 控制的三个基本环节-11

（一）比例环节-11

（二） 积分环节-11

（三）微分环节-11

二、经典 PID 控制理论-12

三、控制参数的调节-12

四、经典的 PID 控制器的特点-13

第三章 模糊免疫 PID-14

一、模糊控制-14

（一）概念-14

（二）模糊控制系统-14

（三）模糊控制器-15

（四）论域、量化因子、比例因子的选择-16

二、免疫控制-17

（一）免疫反馈机理-17

（二）免疫控制机理-18

三、模糊免疫 PID 控制-18

第四章 模糊免疫 PID 的仿真-20

一、仿真环境介绍-20

二、模糊免疫 PID 控制器的设计-20

（一）设计思路-20

（二）模糊控制器（fuzzy）对控制参数的调整-20

（三）模糊控制器对 Kp 控制参数的控制作用-24

三、模糊推理系统的管理函数 readfis-26

四、系统的仿真与分析-27

（一） 系统的参数设置-27

（二）系统的模型-27

（三）仿真结果与分析-28

第五章 硬件系统设计-29

一、系统总框架-29

二、系统方案概述-30

结束语-31

致谢-32

参考文献-33

附录-34