水箱液位系统的rbf-arx模型与预测控制的研究

《水箱液位系统的rbf-arx模型与预测控制的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据中图分类号婴22三UDC620硕士学位论文学校代码!Q5三三密级公五水箱液位系统的RBF一伽Ⅸ模型与预测控制的研究TheResearchofImF．AL]f℃XModel．basedPredictiveComolonW缸erTankLeVelSystem作者姓学科专研究方学院(系、指导教名：刘明月业：控制科学与工程向：复杂系统建模、优化与控制所)：信息科学与工程学院师：彭辉教授答辩委员会主席中南大学二O一四年五月㈣鞘燃万方数据原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，

2、除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其它单位的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：到塑旦日期：堕年上月堕日学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《

3、中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。日期：型年』月互日万方数据水箱液位系统的RBF—ARX模型与预测控制的研究摘要：工业生产的进步对国民经济的发展起到了重要作用，随着工业控制过程的日渐复杂化，常规PID控制方法的缺点逐步呈现，所以对先进控制算法应用于工业过程控制的研究非常重要。水箱系统是一个具有耦合性和时滞性的非线性系统，包含流量、液位、温度和压力这些工业过程中常见的目标控制变量。论文围绕水箱液位系统的建模与预测控制进行了深入研究，对工业过程领域的控制具有积极的意义。本文的主要的工作如下：1．对水箱液位的

4、监控平台进行了开发，通过建立水箱设备的牛顿模块与组态王的通讯，以及组态王与Matlab软件的DDE通讯，实现了对控制系统的实时监控和实验数据的采集，并依靠Matlab编写控制算法进行后续的实验研究。2．编写了PID控制算法程序，利用PID控制器对水箱液位系统的实际数据进行了采集。基于所采集的实际数据，运用系统辨识建模方法一√d妊Ⅸ建模方法和RBF．触lX建模方法分别对水箱液位系统进行了建模，并将两组建模结果进行了对比，证实了RBF．—d虹Ⅸ建模方法更适用于该非线性系统的建模。3．以水箱液位系统的RBF．触Ⅸ模型作为预测模型设计了

5、预测控制器，并利用Matlab软件建立了SiInulink仿真平台进行以l出F．舢王x．MPC为例的仿真实验。通过仿真实验对预测控制各参数对控制效果所产生的影响进行了深入的研究，经过多次仿真实验，得出一组仿真效果较好的参数，为之后的实时控制的参数调整提供了方向。4．对实验室水箱液位系统进行了实时控制，本文将两种控制算法一PID控制算法和基于RBF．—6汰X模型的预测控制(I也F．触Ⅸ．ⅧC)算法应用于实物控制，并将PID控制效果与RBF．A似．MPC进行了比较与分析，结果显示，I国F．铷王X．MPC控制下的系统响应更快，且超调量

6、小，此控制方法更适用于该非线性系统的控制。本文图38幅，表3个，参考文献73篇。关键词：水箱液位系统；组态王；Matlab；RBF．舢Ⅸ模型；预测控制分类号：TP273m万方数据TheresearchofRBF—ARXmodel-basedpredictivecon缸01onwatertankleVelsystemAbmact：ProgressontIledevelopmentofindu赋“productionplaysanessentialr01eonmenation2Lleconomy．Wi血证dus仃ialprocess

7、i11creaSiIlgmOrea11dmorecomplexly，mestudyofadv锄cedcon仃olalgori衄nsappliedin．mmlstrialprocessisimportantasaresultof也earismgof缸aditionalPⅡ>con仃ol’sshortcomings．W_atertahklevelsystemisacoupledandtime—delaynolllmearsystemincIudillgcommonindustrialprocesscontrolledpar{mlet

8、erssuchasnow；1evel，temperatIlreandpressure．Studyaboutt11emodelillgofwatert甜ll(1evelsystemandpredictiVecon仃0】haSbeendonem廿1isnlesis，