试析智能pid的研究及其在液位控制中的应用

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1、安徽农业大学硕士学位论文智能PID的研究及其在液位控制中的应用姓名：葛薇申请学位级别：硕士专业：农业机械化工程指导教师：朱张青20080601摘要工业过程控制系统广泛采用结构简单、适应性强的PID控制，然而随着生产水平和科学技术的不断发展，现代控制系统日趋大型化、复杂化，常规的PID控制往往难以获得满意的控制效果。智能控制作为自动控制的崭新领域，以其先进新颖的思维为解决这类复杂不确定性问题提供了新的途径。近年来，由智能控制与PID控制相结合形成的智能PID控制，大行其道，并已有效应用于实际生产中，显示了广阔的发展前景。本文选取智能控制的两大重要分支——模糊控

2、制和神经网络控制进行研究，其中，前者善于处理结构化知识，无需对象的精确数学模型，具有较强的鲁棒性，后者则具有强大的自学习性、对任意函数的逼近能力以及并行处理的能力。本文在详细阐述PID控制原理及基本参数整定方法的基础上，尤其在如何有效地将模糊控制、神经网络控制与PID控制结合起来，做了积极的探’索，总结了几种常见的控制方式，着重介绍了其中应用最广泛的模糊自适应PID控制及基于改进BP神经网络PID控制，并采用MATLAB／Simulink软件对控制对象进行了跟踪性能、适应对象参数变化和抗扰动特性等方面的仿真分析，仿真曲线显示这两种算法的控制效果均明显优于常规

3、PID控制器。最后研究将智能Pm控制应用于典型的工业过程——液位系统中的具体实现方法，实验基于南京大学过程控制实验室CS4000实验装置进行，选取双容水箱作为研究对象，以控制下水箱液位为目标，分别应用PID控制、模糊自适应PID控制策略进行液位的实时控制，深入分析了各自的控制品质，仿真及实验结果均表明模糊自适应PID可实现对液位的有效控制，且具有鲁棒性强和动态性能好等特点，。关键词：智能PD控制，模糊自适应PID，神经网络PID，水箱系统，仿真AbstractPIDcontroliswidelyusedinindustrialprocesscontrolsy

4、stemsforitssimplestructureandgoodadaptability．However,withtherapidlydevelopmentofmanufacturinglevelandsciencetechnology，themoderncontrolsystemsbecomemorecomplicatedandsystematic，anditisdi伍cultforconventionalPIDcontroltoobtainthesatisfiedcontrolquality．IntelligentControl，asabrand—ne

5、wfieldofautomaticcontrol，providessuchcomplexuncertainproblemanewwaywithitsadvancedandinnovativethought．Inrecentyears，intelligentPIDcombinedbyintelligentcontrolandPIDcontrolissoattractiveandhasbeeneffectivelyusedinactualproduction,whichshowsthebroaddevelopmentprospect．田1epaperselect

6、twomajorbranchesofintelligentcontrol—_f畸controlandneuralnetworkcontrolforstudy．乃eformerisrobustandgoodatdealingwiththestructuralknowledgewithouttheobject’Sprecisemathematicmodel，whilethelatterhastheprimaryadvantageofself-learning，approachinganyarbitraryfunctionandparallelprocessing

7、．OntheBasisofintroducingbasicprincipleandparameterstuningmethodsofPIDcontrolindetail，abouthowtoeffectivelyintegrate晒control，neuralnetworkwithtraditionalPIDcontrolisexploredpositivelyandseveralcontrolprojectsarealsosummedup．Thepaperfocuses011fuzzyself-tuningPIDandPIDbasedonimprovedB

8、Pneuralnetworkwhichgetthem