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《合肥工业大学》 2006年
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模糊PID液位控制系统的设计与实现

李兵  
【摘要】:由于常规PID控制器结构简单、鲁棒性强,被广泛应用于过程控制中,但常规PID不能根据现场的情况进行在线自整定,非线性系统的常规PID控制往往不能获得较好的控制效果。基于知识和不依赖于精确数学模型的模糊控制给这个问题的解决带来了新的思路,在很多工业应用中已取得了良好的效果,但模糊控制在进入稳态后存在一定的静差。将模糊控制器和常规PID控制器结合起来,应用到液位控制系统中具有一定的实用价值。 本文结合模糊控制和常规PID控制理论,用于液位控制系统,完成了以下工作: 1.通过试验法建立了液位控制系统的水箱的数学模型,设计出了液位串级控制系统。 2.针对液位控制系统,选取合适的隶属度函数和制定出模糊控制规则,设计了模糊控制器,并分析了在模糊控制系统中,误差的量化因子、误差变化率的量化因子、控制量的增量的比例因子对系统性能的影响。针对液位控制系统,选取合适的隶属度函数和模糊PID控制规则,设计了模糊PID控制器。 3.用MATLAB/Simulink建立了液位串级控制系统,其主调节器分别采用PID控制,模糊控制,模糊PID控制,副调节器采用比例控制。通过仿真比较了当液位控制系统的控制对象模型变化后,常规PID控制、模糊控制、模糊PID控制的液位控制系统的性能。 4.将常规PID控制、模糊控制、模糊PID控制通过THJ-2控制实验装置进行实际的液位控制实验,并用MCGS组态软件对系统进行组态和编程进行实际控制。实验结果表明,与常规PID控制和模糊控制相比,模糊PID控制具有鲁棒性强和动态性能好等特点。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP273.5

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
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2 周毅钧;王传礼;伍广;李雪斌;;双容水箱实验教学系统设计仿真[J];淮南职业技术学院学报;2013年04期
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2 张文娟;铝杆连铸连轧机控制算法研究[D];西南交通大学;2011年
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【参考文献】
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【共引文献】
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7 王卓;王珍涛;周志雄;;KY-310B型牙轮钻机自动化进展述评[A];矿山企业节能减排与循环经济高峰论坛论文集[C];2010年
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5 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
6 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
7 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
8 李奇南;钢板磁悬浮系统控制[D];浙江大学;2010年
9 刘英杰;负载口独立电液比例方向阀控制系统关键技术研究[D];浙江大学;2011年
10 王苏敬;大功率机车柴油机时间控制式燃油喷射控制系统研究[D];北京交通大学;2011年
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10 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
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1 关宏伟;李园;钟伟红;;稀土萃取过程控制系统设计[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2007年02期
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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1 孙楠;核电站液位控制系统的设计与实现[D];南京邮电大学;2013年
2 丁勇;水箱液位控制系统重置控制策略研究[D];中南大学;2013年
3 管芬;基于Labview的液位控制系统研究[D];太原科技大学;2013年
4 张明;基于模糊神经网络PID的三容水箱液位控制系统研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
5 张文娟;铝杆连铸连轧机控制算法研究[D];西南交通大学;2011年
6 杨旭;多容水箱液位模糊控制系统的设计与研究[D];沈阳建筑大学;2012年
7 赵帅;液位控制系统的智能控制算法研究[D];北方工业大学;2012年
8 陈璋;基于PC-Based的液位监控系统的研究[D];大连交通大学;2008年
9 蔡国娟;液位控制系统分数阶PI~λ控制器设计及实验[D];天津科技大学;2012年
10 李海荣;间歇式生产控制系统分析与控制的研究[D];天津大学;2010年
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