温度是工业过程常见的被控变量,由于其复杂的传热特性,温度具有大滞后、强非线性的特点,采用单一数学模型无法准确描述其特征,采用单一控制策略无法满足其控制要求。本文以实验室电加热炉为实验平台,提出了基于CPN(ControlPetri Net)的混杂系统控制方法。　　在借鉴混杂系统概念及应用背景的基础上,本文首先设计了电加热炉混杂控制系统的总体结构,该系统主要包括过程控制层、接口和离散控制层三个部分。其次,在分析电加热炉非线性特性的基础上,设计了接口的事件识别器和控制律生成器,并分别设计了单温区和双温区离散层的CPN控制器。最后,分别使用关联矩阵与状态方程、可覆盖树、可达标识图三种分析方法对CPN控制器的可达性、有界性、活性等动态性质进行了分析。　　在以上设计和分析的基础上,使用Matlab中的Simulink和Stateflow工具箱仿真了基于CPN的电加热炉混杂控制系统,仿真表明该方法控制精度高、通用性强,系统响应速度和稳定性都比PID控制有了很大提升。最后,通过在装置上的实验指出了PID控制策略在大滞后、强非线性系统控制中的缺陷,并使用Visual Basic软件建立了基于Petri网的混杂控制器。