基于模糊PID的三容水箱液位控制的设计.pdf

基于模糊PD的三容水箱液位控制的设计摘要在科学技术高度发展的今天,工业生产各不相同,被控对象日趋复杂,如果采用常规PID控制,控制精度和鲁棒性下降。相较于常规PID控制,模糊控制优势明显,设计模糊控制器时不需用依赖精确的系统数学模型。融合传统PID控制和模糊控制的模糊自整定PID控制,在更大的范围内提高了控制器的性能。模糊自整定PID控制通过总结现场操作人员的实际运行操作经验,保持传统PID控制器的特点,充分发挥模糊控制的优势,使工业被控对象获得良好的控制。本文利用MATLAB语言实现三容水箱模糊自整定PID控制器的计算机仿真。仿真结果表明,本文建立的数学模型精度较高,该控制方法是确实有效的。并利用西门子PLC实现该控制器。关键词:Ⅵ後TERLEVELCONTROLSYSTEMBASEDONFUZZYPIDABSTRACTWiththehighdevelopmentofscienceandtechnology,,,;putersoRware;Robustnessandadaptabilityoffuzzycontrolarealso‘m‘^一improved.。lhepertormanceofthecontrollerwillbeimprovedinawiderrangebythefuzzyadaptivePIDcontrol,,,putersimulationofthefuzzyadaptivePIDcontrollerofthethree-,,:Three-tankWaterLevelSysteml;PIDControlFuzzyControl;FuzzyadaptivePIDcontrol;,自动控制理论迅速发展,计算机的出现和高速发展,更导致控制理论的不断发展。在科技高度发达的今天,自动控制技术对我们生活生产的影响是全方位的,不仅仅局限于工业控制中,在核能、航天、军事等范畴中也有举足轻重的作用。当然,工业生产过程中对压力、速度、温度等物理量的控制,更是自动控制技术的重要组成部分。控制理论从最早的开环控制一直发展到智能控带,J--一目前最新的阶段,从简单到复杂,从量变到质变。经典控制理论最早是在1940年左右建立起来的,控制对象涉及的范围比较小,只能对一些SISO线性定常控制系统进行处理。通常是以传递函数、频率特性、根轨迹分布为基础的Bode图法和根轨迹法。当生产对象变得多元化、复杂化的时候,必然要求控制技术的进一步提高。而这时经典控制理论也显得力不从心,满足不了生产发展的要求。随着信息技术蓬勃发展,测量技术、计算机技术日趋成熟,应用日益广泛,也为更先进的控制技术产生奠定基础。正是在这样的背景下,20世纪60年代形成了现代控制理论。没有计算机技术的推动,就不可能有控制理论的跨越式发展,如Pontryagin的极大值原理,Bellman的动态规划理论,Kalman的能控性能观测性和最优滤波理论(卡尔曼滤波)等,这些都宣告控制理论已发展到现代控制理论阶段。现代控制理论处理MIMO系统及时变系统的问题。20世纪80年代以来,随着技术革命和大规模系统的发展,促使控制理论开始向第三个发展阶段,即第三代控制理论?一大系统理论和智能控制理论发展。智能控制是模拟人类智能的控制系统,具有学****自适应、自组织和优化能力,从而使具有智能控