基于模糊PID雙容水箱控制系統(tǒng)研究與應用.pdf

1、隨著時代的發(fā)展，雙容水箱控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應用已經(jīng)十分廣泛，雙容水箱的控制可以作為研究更為復雜的非線性系統(tǒng)的基礎，又具有較強的理論性，屬于應用基礎研究。同時，它具有較強的綜合性，涉及控制原理、智能控制、流體力學等多個學科。
　　在實際工業(yè)過程控制生產(chǎn)中，早期一般都選擇常規(guī)PID算法完成對液位的控制。常規(guī)PID控制器的核心主要是整定PID的三個參數(shù)，它有算法簡單、可靠性高等特點。常規(guī)PID控制算法對液位控制進行控制時，也可獲得

2、比較滿意的動態(tài)響應性能；不過針對比較復雜的控制系統(tǒng)，調(diào)整PID算法的參數(shù)比較難實現(xiàn)，所以很難實現(xiàn)理想的控制效果。然而模糊PID控制器自適應能力強、控制精度高，可以達到良好的控制效果。如何設計模糊PID控制器，設計雙容水箱液位串級控制系統(tǒng)，從而提高控制算法精度，有效地完成對液位的控制。
　　在本設計中以液位串級控制系統(tǒng)的水箱作為研究對象，水箱的液位為被控制量，選擇了電磁閥門作為控制系統(tǒng)的執(zhí)行機構控制，建立了單回路液位控制算法、液位串

3、級控制算法。
　　首先對被控對象的數(shù)學模型進行分析，并采用實驗建模法求取模型的傳遞函數(shù)，分析液位控制系統(tǒng)硬件組成結構。
　　其次，根據(jù)被控對象數(shù)學模型和被控過程特性設計液位串級控制系統(tǒng)，采用動態(tài)仿真技術對單回路控制系統(tǒng)，串級PID控制系統(tǒng)的控制的性能進行分析。
　　然后，完成對模糊PID控制器設計，組建液位過程控制系統(tǒng)，通過智能調(diào)節(jié)儀表實現(xiàn)對液位的串級模糊PID控制。
　　最后，借助數(shù)據(jù)采集模塊﹑OPC軟件和模糊