建筑火灾的发生给民众人身安全和社会经济发展带来了极大的危害,为保证建筑构件防火性能和结构设计的可靠性,在投入市场使用之前,必须对其进行耐火试验,因此建立一套建筑构件耐火试验系统对建筑构件在火灾环境下的耐火性能进行模拟试验具有重要的实际意义。为了提高耐火试验系统的温度控制精度、抗干扰能力以及系统安全性,本文以建筑构件耐火试验系统为研究对象,充分分析系统特性和控制需求,以试验温度控制为研究重点,结合现代计算机控制技术和先进的智能控制算法,对建筑构件耐火试验智能控制系统的设计进行深入的研究,具体研究内容如下:(1)研究了以立式炉、燃烧装置、检测设备、天然气供气系统为主体的建筑构件耐火试验系统,对试验系统的工艺结构,包括炉体结构、燃烧方式以及炉温特性进行分析,从计算机控制思想和集成化控制等方面,提出基于管理级、控制级和设备级的三级耐火试验智能控制系统基本框架;(2)研究了以西门子S7-300系列PLC和工业计算机为核心的耐火试验控制系统硬件结构,完成控制系统软件设计,并给出温度控制、压力控制以及辅助控制系统的设计流程;(3)以耐火试验温度控制为研究重点,针对升温过程存在不确定性、时变性等特性,提出基于改进粒子群算法(PSO)优化模糊PID的温度控制方法,其中针对标准PSO算法易陷入局部最优的问题,研究了基于余弦函数的自适应惯性权重和基于线性递减个体学习因子、线性递增社会学习因子的改进方法。通过对标准测试函数的求解,验证了PSO算法改进的可行性。在此基础上利用改进PSO算法对模糊PID量化因子和比例系数进行离线优化,并给出与常规PID、模糊PID以及标准PSO算法优化模糊PID控制在耐火试验温度系统模型中的控制性能仿真对比曲线,实验结果表明改进PSO算法优化模糊PID控制具有更好的控制效果和动态响应性能;(4)采用WinCC设计了建筑构件耐火试验监控系统,用于控制系统的在线监测,并利用OPC通信技术,实现MATLAB和WinCC间的数据通信,完成控制算法在实际系统中的应用。通过现场实际试验,表明了本文设计的耐火试验智能控制系统具有一定的实用价值和经济效益。