多容液位控制系统的仿真研究

《多容液位控制系统的仿真研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、沈阳理工大学学士学位论文摘要液位是工业过程生产中经常遇到的控制参数之一，对所需控制对象进行精确的液位控制，关系到产品的质量，是保障生产效果和安全的重要问题。因而，液位的控制具有重要的现实意义和广泛的应用前景。近年来，随着控制理论的深入研究，出现了许多新的控制算法。但是，以PID为原理的各种控制器仍是过程控制中不可或缺的基本控制单元。根据多容液位系统的特点，设计合适的PID控制器对其进行液位控制，不仅成本低，而且控制效果很好，具有较高的实用价值。本文针对多容液位系统设计了其PID控制器，并进行了仿真设计，主要完成了以下工作：首先，采用机理法对双容和三容过程进行模型分析。掌握水箱液位控

2、制系统的数学建模，并用MATLAB对多容水箱液位的数学模型进行仿真。接着，针对多容水箱液位系统，设计单回路和串级控制系统的仿真模型。采用临界比例度法对单回路液位控制系统进行PID控制器的设计，并用MATLAB进行仿真。而对于串级系统则使用工程上的参数整定方法设计其PID控制器。最后，本文初步研究BP神经网络的PID控制，利用神经网络的自学习、非线性和不依赖模型等特性实现PID参数的在线自整定，充分体现PID和神经网络的优点。关键词：多容液位系统；PID控制器；参数整定；BP神经网络___________________________________________________

3、________________________________________________71沈阳理工大学学士学位论文AbstractTheliquidlevelisoneofcontrolparametersthatindustrialprocessoftenmeet.Carryonanaccurateliquidlevelcontroltotheobjectthatisneeded,relatedtothequalityofproduct,isaguaranteeofproductionandtheimportantproblemofsafety.Asaresult,li

4、quidlevelcontrolisofgreatrealisticsignificanceandbroadapplicationprospects.    Inrecentyears,within-depthstudyofcontroltheory,manynewcontrolalgorithmhaveappeared.However,thePIDcontrollerisstillanintegralpartofthebasiccontrolunitinprocesscontrol.Aimingatthedifferenttypemulti-tankliquidlevelsyst

5、em,designingthesuitablePIDcontrollersastocarryonaliquidcontol,notonlythecostislow,butalsothecontroliseffective,ithasahighpracticalvalue.ThispaperdesignedPIDcontrollersformulti-tankliquidlevelsystem,andcarryonsimulationdesign,mainlycompletedthefollowingworks.First,makinguseofthemechanismmethodt

6、oanalyzethemodelsofdouble-tankandthree-tankprocess.Masterthemulti-tankliquidlevelcontrolsystemofmathematicalmodeling,andthemathematicsmodelsofthewaterlevelofthesimulationwithMATLAB.Second,formulti-tankliquidlevelsystem,Designsingleloopandcascadecontrolsystemofthesimulationmodel.AdoptTheproport

7、iondegreemethodtodesigntheirPIDcontrollersandsimulationwithMATLAB.Fordouble-tankcascade,usingengineeringsettingmethodtodesignthePIDcontroller.ThisarticlestudiesPIDcontrolbasedBPneuralnetwork.Usingsuchcharacteristicsofneuralnetworkself-l