本章结合高温熔体粘度测试装置的研制项目介绍了论文研究的背景及其意义，阐述并简要总结了硅碳棒加热炉的温度控制系统研究现状，最后就论文的主要内容作了概括性的介绍。在硅碳棒加热炉升温过程存在着着较大的时间滞后，这是系统控制难度比较大的主要因素之一。本章通过对大滞后环节特性进行分析，研究大滞后都控制品质的影响。最后阐述大滞后过程的控制算法的研究现状并对相关的控制理论进行优缺点分析，为硅碳棒炉的温度控制系统设计奠定理论基础。含滞后环节的过程在工业生产中是广泛存在的一类复杂过程。自动控制界人士一致公认，大滞后过程是工业控制中的难题。控制界的专家Shinskey曾说:“具有滞后的系统，在输入作用下不能立刻观察出它对输出的影响，因此，控制问题就变得复杂了。基于这个原因，滞后就被认为是本来就存在于物理系统中的最难控制的动态环节。

    滞后环节又称时滞环节，其特点是当输入一个信号后输出不会立即响应，而是经过一定的时间后才会复现输入信号，通常称这一段时间为纯滞后时间，常以:表示。纯滞后环节的动态特性如图2.1所示，图2.1(a)表示输入单位阶跃信号时的输出响应，图2.2(b)表示输入为任一时间函数时的输出响应。在工业生产过程中，完全只用纯滞后特性表示的情况是较少的，极大部分工艺工程的动态特性常常是既包含一部分纯滞后特性又包含一部分惯性特性，对于这种工艺过程，我们就称之为具有纯滞后的工艺过程。若具有纯滞后的工艺过程的滞后时间与惯性时间常数相比很大时，我们可近似忽略惯性时间常数而将其看成单纯的纯滞后过程。一个工艺过程的动态特性常包含有很多非线性因素，而且工艺参数也呈常分布状态，很难用简单的线性集中参数来推导其动态特性，所以常常采用实验方法来测取其动态特性。大多数工业过程，所测得的响应曲线常如图2.2所示。

    图2.2中两种情况的响应曲线的起始部分为纯滞后几和过渡滞后几。在这种情况下，可以用近似方法求传递函数，就是将几和几相加作为纯滞后时间即:=zl+z2,然后将余下的响应曲线当作一阶惯性环节来处理，此时二称为等效纯滞后时间。由纯滞后环节的定义可知，环节的输出:(t和输入;t之间有如下关yt=xt-z,将其进行拉氏变换后可得，Ys=e_X(。纯滞后环节的传递函数为。www.zbqunqiang.cn