毕业设计（论文）-模糊pid控制在液位控制中的应用

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1、辽宁科技大学毕业设计（论文）第39页模糊PID控制在液位控制中的应用摘要液位控制是工业控制中的一个重要问题，针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点，为适应复杂系统的控制要求，人们研制了种类繁多的先进的智能控制器，模糊PID控制器便是其中之一。模糊PID控制结合了PID控制算法和模糊控制方法的优点，可以在线实现PID参数的调整，使控制系统的响应速度快，过渡过程时间大大缩短，超调量减少，振荡次数少，具有较强的鲁棒性和稳定性，在模糊控制中扮演着十分重要的角色。本文介绍了模糊PID控制在双容水箱的液位控制系统中的应用。首先建立了液位控制系

2、统数学模型，介绍了PID控制、模糊控制以及模糊PID的基本原理，然后利用MATLAB工具生成仿真曲线。关键词:液位系统，液位控制，模糊PID控制，仿真辽宁科技大学毕业设计（论文）第39页TheApplicationonFuzzyPIDControlforWaterLevelControlSystemAbstractWaterlevelcontrolisanimportantprobleminindustrycontrol.Aimedatthecharacteristicsoflongtimelag,nonlinearityandvariat

3、ionwithtimeintheprocessoflevelcontrol,avastrangeofadvancedintelligentcontrollersaredesignedtomeetthecontroldemandofcomplexsystems，——amongwhichisfuzzyPIDcontroller.CombiningtheadvantagesofPIDcontrolalgorithmandfuzzycontrol,fuzzyPIDcontrolcouldrealizeonlineadjustingofPIDpara

4、meters,soastoquickenthecontrolsystemresponsespeed,reducetheovershoot,shortenthetransitionalperiod,anddecreasetheoscillatingtime.Thesystemhasstrongrobustnessandstability，andplaysaleadingroleinfuzzycontrol.ThisthesisintroducestheapplicationoffuzzyPIDcontrolindouble-tankwater

5、levelsystem.Itfirstbuildsamathematicalmodelofthewaterlevelcontrolsystem,illustratingtherationaleofPIDcontrol,fuzzycontrolandfuzzyPID.ThenitusesatoolofMATLABtohaveasimulatingexperimentofset-pointtracking,disturbancerejection,andaccommodatingtotheobject'sparametervariation.T

6、heresultsshowthatcomparingwiththenormalPIDalgorithm,fuzzyPIDcontrolalgorithmhascharacteristicssuchasstrongrobustnessandgooddynamicperformance.Thiscontrolmethodiseffectivetothedoubletankwaterlevelsystem.Keywordstem:WaterLevelSyter,Waterlevelcontrol,fuzzyPIDcontrol,simulatio

7、n辽宁科技大学毕业设计（论文）第39页目录1绪论11.1课题研究的背景与意义11.1.1PID控制器的应用与发展11.1.2模糊控制产生的背景与意义21.2液位控制系统实验装置及其控制策略31.2.1水箱液位控制系统简介31.2.2液位控制系统控制对象及控制策略52液位控制系统结构及其建模62.1水箱系统的结构62.2二阶对象的结构72.3双容水箱系统的建模73控制算法研究93.1PID控制算法93.1.1模拟PID调节器93.1.2数字PID控制算法113.1.3PID控制器的特点133.2模糊控制算法143.2.1模糊控制的产生及发展1

8、43.2.2模糊控制的特点153.2.3模糊控制的基本概念153.2.4模糊控制的基本理论194模糊PID算法的研究与仿真244.1模糊PID控制244.1.1模糊PID控制器的