温度作为实际工业生产过程中的一个关键指标,生产工艺要求将其必须控制在一定的精度范围以内。然而,由于在温控系统中存在大延迟、大惯性等特点,传统控制算法的控制精度很难满足现代生产的要求,因此研究新的控制算法提高温度控制的精度非常有必要。本文以SXF-4-10型电加热炉系统作为被控对象,进行了以下控制算法的研究,并分别对每种算法进行了仿真分析和加热炉实验验证。首先,本文提出了一种基于滞后补偿的改进内模PID控制器（Improved internal model PID controller）。在构建出常规的内模结构之后,将反馈信号分为两部分,一部分是系统的超前响应反馈信号,该反馈信号可以对系统的输入信号进行预调整;另一部分是系统的内模反馈信号,该信号会对输入信号进行二次矫正。该算法可以被等效的整定为改进的内模PID控制器,改善了传统内模PID控制器的鲁棒性能。其次,将内模理论拓展到了不稳定系统并提出了广义内模控制（Generalized internal model control,GIMC）算法。算法中广义模型的广义参数和内模参数组成了双自由度的广义内模控制器,广义参数用于对系统的不稳定极点进行配置,使原本不稳定的系统变得稳定,还用于提高系统的抗扰动能力,而内模参数用于处理系统中存在的模型失配。该算法适用性广,鲁棒性强,两个可调参数使算法在控制过程中更为灵活。最后,在广义模型的基础上提出了模糊广义开环控制（Fuzzy generalized open loop control,FGOC）算法。假定系统至少可以达到广义模型的开环性能,设计出具有内模形态的广义开环响应控制系统,再对广义参数进行模糊化处理,形成了模糊广义开环控制算法。该算法不仅可以加快系统的反应速度,还可以自适应的调节广义参数的大小,具有较高的稳定性能。