本文關(guān)鍵詞：基于模糊PID雙容水箱控制系統(tǒng)研究與應(yīng)用

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【摘要】：液位是過(guò)程控制中的一個(gè)重要參數(shù),它對(duì)生產(chǎn)的影響不容忽視。水箱液位控制是液位控制中的一個(gè)主要問(wèn)題,它在工業(yè)過(guò)程中普遍存在,具有代表性而非常典型、實(shí)用。在液位控制中經(jīng)常會(huì)碰到大滯后、時(shí)變、非線(xiàn)性的復(fù)雜系統(tǒng)。對(duì)于這樣的復(fù)雜系統(tǒng),常規(guī)PID控制難以較好適應(yīng)系統(tǒng)參數(shù)與工作條件的變化,液位時(shí)常有較大波動(dòng),得不到理想效果,而采用模糊控制卻可以克服這一點(diǎn)。模糊控制是無(wú)需獲取被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型,它采用語(yǔ)言變量來(lái)描述系統(tǒng)特征,并依據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)信息和模糊控制規(guī)則進(jìn)行推理以獲得合適的控制量,具有對(duì)參數(shù)變化不敏感和魯棒性強(qiáng)等特點(diǎn),但控制精度不太理想。如何將模糊控制與PID控制相結(jié)合而設(shè)計(jì)出合適的模糊PID控制器,從而明顯改善液位控制過(guò)程的性能指標(biāo),是本文研究的主要內(nèi)容。首先,以雙容水箱作為被控對(duì)象,水箱的液位為被控制量,選擇了電磁閥門(mén)作為執(zhí)行機(jī)構(gòu),構(gòu)建了液位單回路控制系統(tǒng)、液位串級(jí)控制系統(tǒng)。對(duì)被控對(duì)象的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析,并采用實(shí)驗(yàn)建模法求取模型的傳遞函數(shù)。其次,根據(jù)被控對(duì)象數(shù)學(xué)模型和被控過(guò)程特性設(shè)計(jì)液位串級(jí)控制系統(tǒng),采用動(dòng)態(tài)仿真技術(shù)分別對(duì)單回路控制系統(tǒng)、串級(jí)控制系統(tǒng)的性能指標(biāo)進(jìn)行分析以及設(shè)計(jì)常規(guī)PID控制器。最后,為了提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能,設(shè)計(jì)模糊PID控制器,主要包括量化因子的選擇、輸入輸出論域的確定、隸屬度函數(shù)形式的選取、控制規(guī)則表一直到?jīng)Q策表等內(nèi)容。最終所得出的PID參數(shù)查詢(xún)表,為系統(tǒng)實(shí)施模糊PID控制提供了非常方便的決策依據(jù)。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP273

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本文編號(hào)：1247261