在精细化工行业中,反应釜是常用的一种反应容器。目前聚合物生产中的聚合反应主要是在间歇式反应釜中进行,约占总聚合装置的90%。在生产中影响聚合反应的参数(如温度、压力、流量、速度等),最重要的是反应器的温度控制,其控制品质直接影响产品质量和产量。由于在反应釜中进行化学反应的反应物的浓度高,反应激烈,控制灵敏性及散热问题比较突出,再加上反应釜具有非线性、多变量、强耦合大时滞等特点,控制任务比较复杂,用经典的PID控制很难达到理想的控制效果,必须要对其进行改进,采用模糊控制与PID控制相结合的方法,才能更好地满足实际的需求。本文主要对反应釜的温度控制系统进行了研究。根据反应釜的工作原理,对反应釜的过程特性和动态特性进行了计算分析,依据反应釜的热量平衡方程,通过将其线性化,推导出了冷却剂对反应釜温度的传递函数。通过在标准PID算法的微分环节上加了一个一阶惯性环节,克服了完全微分的缺点,改进了PID控制算法。在控制方法上,采用了基于查表的模糊控制和不完全微分PID控制算法相结合的方法,并给出了详细的分析步骤和控制算法。针对被控对象(温度)的特点,设计了基于AT89S51单片机为核心的反应釜控制系统,并完成了对单片机的前向通道、后向通道及单片机各接口电路的设计、元器件的选型。根据系统硬件电路各模块的功能,用C51汇编语言设计了控制系统软件的主程序、信号采集子程序、控制量输出子程序和PID控制算法子程序,实现了对反应釜温度的控制。