多年来,铁矿石冶金性能的测试过程大部分主要依靠工人多年总结的现场经验操作完成的,缺乏一定的理论性和科学性。在整个铁矿石冶金性能的测试实验过程中,高精度的炉温控制是制约实验成功的重要方面,因此设计一款智能化、高精度的炉温测控系统对于研究冶金性能的准确度具有重要的意义。首先,以还原炉为研究对象,针对实验现场中采用的常规PID算法出现的严重振荡、大偏差、不稳定等现象,分析了被控对象还原炉加热元件的相关特性。由于模型参数存在一定的不确定性,采用专家模糊控制的策略并结合分数阶微积分理论,提出了专家模糊分数阶PI~λD~μ控制算法,对炉温进行高精度控制。利用MATLAB仿真软件对模型进行仿真,分析了分数阶PI~λD~μ控制器各个参数对系统性能的影响,从而确定了模糊控制器的规则库。其次,为了实现温度数据的快速、实时、高精度的采集,利用PCI总线技术,设计了智能化数据采集模块的硬件和软件部分。最后利用面向对象的编程环境VC++6.0设计上位机控制界面,将提出的控制算法应用于控制实验过程中,并与传统控制算法进行比较测试。实验测试表明:采用的专家模糊分数阶PI~λD~μ控制算法与其他传统控制策略相比,控制效果更佳。从动态性能和稳态性能方面都得到了改善,降低了超调量,减小了稳态误差,并且克服了振荡现象对系统稳定性的影响。满足控制精度的要求,实现了还原炉炉温的高精度智能化控制。