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随着现代电子技术和计算机技术的飞速发展，PID控制器的自动整定技术在近二十年来取得了长足的进步。自整定的发展一方面减轻了控制工程师现场调试的工作量，节省了的大量时间，另一方面也使整定结果更加可靠，并使一些复杂但是更加精细的设计方法得以应用于实际工业控制过程。
论文提出了一种基于继电阶跃响应的PID控制器参数自整定方法，通过仿真证明这种方法对于许多典型工业过程具有良好的效果。并将其应用于温度自整定控制器的研制，开发出全自动的温度自整定控制器。为了验证实际控制器的自整定效果，设计并搭建了一套温度控制系统，将自制的自整定控制器与一些国外商业自整定控制产品分别应用于这套温度控制系统，通过温度控制实验比较几种控制器的性能优劣。论文中给出的实测温度曲线和数据说明这种方法可以得到与国外产品相近的整定结果，即自整定得到的PID控制器的性能可以达到国外同类产品的水平，但是耗费的整定时间大大缩短，同时在线的自整定调节过程对于控制对象的影响也减小了，这样对于工业设备的损耗和生产过程的影响也相应减小。
论文设计并开发了一种基于虚拟仪器开发平台LabVIEW和信号处理芯片DSP的通用过程数字仿真系统，可以实时模拟多种典型过程。过程仿真系统采用工业控制中标准的4-20mA和1-5V信号接口，可以直接与各种商业控制器连接；同时在软件部分留有与MATLAB和C语言的接口，可以对使用MATLAB软件和C语言编写的控制算法进行仿真试验。仿真系统通过接口电路及A/D和D/A转换模块进行外部模拟信号与内部数字信号的转换。在仿真系统内部对典型被控过程的模拟采用纯数值计算，可以保证仿真的精度。在仿真过程中可以定量加入负载扰动和测量噪声以模拟环境的影响。仿真系统可以实时绘制过程响应曲线，在仿真结束时可以自动计算出各种量化性能指标，可以方便仿真结果的分析与评价。