双模糊控制器的水箱液位控制

分析了液位水平系统具有非线性、上升时间长、滞后现象的特点，讨论了常规ｐｉｄ控制器在控制中的局限性。在常规ｐｉｄ控制器的基础上，引入了模糊逻辑，设计出了一种模糊ｐｉｄ控制器，对ｐｉｄ三个参数进行了在线整定。实验结果表明这种模糊ｐｉｄ控制器具有比常规ｐｉｄ控制器更优良的特性。

本文以钢水液位控制系统为例提出了一种模糊控制方案。介绍了模糊控制器的设计过程并且利用matlab软件进行了仿真。仿真研究表明与传统的钢水液位控制方式相比,模糊控制器可以有效控制生产过程中的变化和干扰。

范文范例学习指导 word整理版 4模糊控制器的设计 4designoffuzzycontrollor 4.1概述(introduction) 随着plc在自动控制领域内的广泛应用及被控对象的日趋复杂化，plc控 制软件的开发单纯依靠工程人员的经验显然是行不通的，而必须要有科学、有效 的软件开发方法作为指导。因此，结合plc可编程逻辑控制器的特点，应用最 新控制理论、技术和方法，是进一步提高plc软件开发效率及质量的重要途径。 系统设计的目标之一就是要提高装车的均匀性，车厢中煤位的高度变化直接 影响装车的均匀性，装车不均匀对车轴有很大的隐患。要保持高度值不变就必须 不断的调整溜槽的角度，但是，在装车过程中，煤位的高度和溜槽角度之间无法 建立精确的数学模型。模糊控制它最大的特点是 [43-45] ：不需建立控制对象精确数 学模型，只需要将操

针对钢水液位控制系统的非线性、时变和大滞后性,提出一种基于微粒群算法的钢水液位模糊控制器的设计来改变系统的性能,通过仿真分析得出文中采用的控制方案与传统的pid控制方案相比,具有良好的动静态性能。

分析了结晶器液位控制原理,论述了二维自寻优模糊控制器的设计方法;然后在matlab软件下对系统进行了仿真,仿真结果表明,该系统具有超调小、稳态性能好等特点,能满足结晶器液位的工艺要求。

液位控制由于其应用极其普遍,种类繁多,其中不乏一些大型的复杂系统,譬如在石油化工等工业生产中。它主要有以下几个特点:1.时滞性很大。在大型、复杂的液位控制系统中,当改变进出容器的液体流量来控制液位时,控制效果在较长的时间后才能得到体现,这会使得最后的稳态误差较大,液位在期望值附近波动。2.时变性。液位控制一般是通过控制液体流入量的大小来控制液位的,流出量是根据后续工艺生产的需求而调节,这种需求的数量和速度是在不断变化的。3.非线性。容器内液体流出量不仅随后续工艺生产需求变化,即使在控制阀门保持不变的情况下,实际的流出量也随着液位高度的变化而发生一种非线性的变化。这几个特点,都严重影响pid控制的效果,当实际生产对控制有较高的性能指标要求时,就需要将智能控制方法引入到液位控制系统中来。

实验二水箱液位定值控制系统 一、实验目的 1．了解单闭环液位控制系统的结构与原理； 2．了解单闭环液位控制系统调节器的参数整定方法； 3．研究调节器相关参数的变化对系统动态性能的影响。 二、实验设备及安全注意事项 1．实验设备：1）thj-2高级过程控制系统；2）计算机，mcgs组态软件等； 2．安全注意事项：1）用电安全；2）爱护仪器设备； 三、实验原理 1)常规控制器 1．比例控制器 控制器是控制系统的心脏。它的作用是将测量变送信号与设定值相比较产生偏差信 号，并按一定的运算规律产生输出信号。控制器的输出一般送到控制阀。 比例控制器的输出与偏差成比例： u(t)=kce(t)+u。 式中，u(t)为控制器输出信号；e(t)为设定值与测量变送信号之差，kc为控制器增 益；u。为当偏差e(t)为零时的输出信号值，它反映了比例控

i 摘要 在人们生活以及工业生产等诸多领域经常涉及到液位和流量的控 制问题,例如居民生活用水的供应,饮料、食品加工,溶液过滤,化 工生产等多种行业的生产加工过程,通常需要使用蓄液池,蓄液池 中的液位需要维持合适的高度,既不能太满溢出造成浪费,也不能 过少而无法满足需求。因此液面高度是工业控制过程中一个重要的参 数，特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制， 能收到很好的效果。pid控制(比例、积分和微分控制）是目前采用 最多的控制方法。 本文主要是对一水箱液位控制系统的设计过程，涉及到液位的动 态控制、控制系统的建模、pid算法、传感器和调节阀等一系列的知 识。作为单容水箱液位的控制系统，其模型为一阶惯性函数，控制方 式采用了pid算法，调节阀为电动调节阀。选用合适的器件设备、控 制方案和算法，是为了能最大限度地满足系

目录 第一章概述...........................................................1 1.1题目背景及应用意义..............................................1 1.2本文内容及工作安排..............................................2 第二章被控对象数学建模...............................................3 2.1系统组成........................................................3 2.2被控对象数学建模................................................6

对双容水箱液位控制系统进行了数学建模,推导出相应的传递函数。通过模糊控制器的使用,完成了对双容水箱液位控制系统的设计。

时间乘以误差绝对值积分(itae)的性能指标是一种具有很好工程实用性和选择性的控制系统性能指标。文章针对纯滞后液位控制对象,提出了一种基于itae自整定模糊控制器的设计,并与传统的pid控制器相比较。结果表明:该控制器与传统pid控制器相比,提高了控制系统的自整定能力和鲁棒性,改善了系统的静态性能和动态性能。

本文结合厂家提出的设计任务书要求,提出一种合理可行的空调模糊控制方案,给出了系统的硬件设计,并对采用的模糊控制理论进行了论述。本系统的全部硬件和部分软件已经在实验产品中得到验证,取得较好效果。

中央空调模糊控制器的设计——文章简单的介绍了中央空调模糊控制器的设计。

该文介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,建立了系统的数学模型。将模糊控制与pid控制结合在一起,设计了模糊pid控制器,通过模糊控制器输出对pid参数进行在线调整。利用matlab软件进行仿真,比较常规pid控制与模糊pid控制仿真结果,发现模糊pid控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。

－１３５－ 制工具由模拟仪表到ｄｃｓ，再到计算机网 络控制；控制要求与控制水平也由原来的 简单、安全、平稳到先进、优质、低耗、高 产甚至市场预测、柔性生产。而其中应用最 广泛的就是ｐｉｄ控制器。 一　单容水箱液位控制系统建模 本文研究的被控对象为一单容水箱 （如图１单容水箱液位开环控制结构图）。要 对该对象进行较好的计算机控制，有必要 建立被控对象的数学模型。单容水箱是一 个自衡系统。根据它的这一特性，我们可以 用阶跃响应测试法进行建模。 因为开环时，单容水箱液位达到稳定 所需时间很长，大约需要４０分钟，而数据 采样速率为每一秒钟作一次数据记录，所 得数据量很庞大。在此，我们以每分钟取一 个的方式从中选取数据如图２所示。 由图２所得到的数据，我们可以通过阶 跃响应法求出单容水箱模型为 通过在ｓｉｍｕｌｉｎｋ下的系统仿真，当交 水箱液位控制系统 建模与其ｐｉｄ控制器设

本文通过对单容水箱的模型分析,论述了自稳系统传递函数的计算方法,讨论了两种pid调节对控制对象进行自动控制时的参数整定,并对两种调节进行了动态分析,得出了控制系统的较佳方案。

水位控制广泛应用于工农业生产与民用生活.针对水位控制类变频调速控制系统的实际运行情况,本文运用模糊控制理论与最优控制方法,以系统效率最大为目标,提出了一种基于plc的水位模糊控制器,它能够把控制系统用水要求与系统效率优化有效的结合起来,改善了这类系统的控制策略与运行方式,从而较大的提高系统的运行效率.文中同时提出采用plc控制程序来实现该水位模糊控制器的功能,对plc控制程序进行调试验证了该水位模糊控制器的节能效果.

时间乘以误差绝对值积分（itae）的性能指标是一种具有很好工程实用性和选择性的控制系统性能指标。文章针对纯滞后液位控制对象，提出了一种基于itae自整定模糊控制器的设计，并与传统的pid控制器相比较。结果表明：该控制器与传统pid控制器相比，提高了控制系统的自整定能力和鲁棒性，改善了系统的静态性能和动态性能。

针对传统pid水箱液位控制效果不佳的问题,提出了基于opc技术的模糊免疫pid控制方案。在ecs-700信息网络中添加上位机和工程师站,上位机作为opc客户端,主要负责模糊免疫pid算法在matlab中的实现;工程师站作为opc服务器,主要负责数据采集和处理。实际应用表明,该方法调节时间短、超调量小、波动小,可以有效应用于水箱液位控制系统中。

随着工业生产的飞速发展,人们对控制系统的控制精度、响应速度、系统稳定性与适应能力的要求越来越高。而实际工业生产过程中的被控对象往往具有非线性、时延的特点,应用常规的控制手段如pid控制器难以达到理想的控制效果。本文介绍一种既具有控制灵活而适应性强的特点,又具有常规pid控制精度高的特点的模糊控制器。

采用模糊控制算法设计rockwell实验室的锅炉液位控制系统,以单容下水箱的液位单闭环控制为例,对其设计过程及控制系统存在问题进行分析,提出了一种建立模糊控制查询表的简单方法,并给出了程序设计。实验结果表明,单容下水箱的液位模糊控制达到了无超调控制。

基于水箱液面控制系统参数不确定性,提出一种改进的模型参考自适应pid模糊控制方法。该方法用模糊自适应pid机构代替常规的pid机构,并用模糊因子自调整律实时调节pid控制机构的比例kp,提高了pid的调整精度,获得了更好的控制性能。仿真结果验证了其优越性。