基于模糊自适应pid算法的液位控制系统设计 毕业论文

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1、编号：　　　本科毕业设计（论文）题目：基于模糊自适应PID算法的液位控制系统设计LevelcontrolsystemdesignbasedonfuzzyadaptivePIDalgorithm学院专业班级学号姓　名指导教师职称　　　完成日期诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于模糊自适应PID算法的液位控制系统设计》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）：年月日51摘　要【摘要】由于液位系统存在非线性、参数时变、随机干扰多等特性，用传统的PID控制策略已经很难达到理想的控制效果。所

2、以本论文采用模糊PID控制方法。本文通过对AE2000A型过程控制装置中的双水位控制系统的分析，建立相对应的模糊PID控制策略，对双容水箱进行串级控制，其中主控调节器采用模糊PID控制，副控调节器采用常规PID控制。在MCGS组态软件运行环境中实现对双容水箱液位控制系统的液位控制，并通过MCGS组态软件记录、采集相应的数据，在这些数据的基础上分析、总结模糊PID的控制效果。由实验结果表明，采用模糊PID控制双容水箱的下水箱液位，其响应速度快，能够较快的达到稳定状态，明显改善了系统的性能。【关键词】模糊PID；MCGS；液位控制；模糊控制。51Levelcontr

3、olsystemdesignbasedonfuzzyadaptivePIDalgorithmAbstract【ABSTRACT】Becauseoftheliquidlevelsystemisanonlinear,time-varyingparameters,muchrandominterfencesystem,applyingtheetraditionalPIDcontrolmethodisdifficulttoachievetheidealresults.SoweoftentakethefuzzyPIDcontrolmethod.Inthispaper,bya

4、nalysisthetwo-tankwatersystemofAE2000Aexperimentaldevice,correspondingtofuzzyPIDcontrolstrategy,cascadecontroltothedual-tankwater,masterregulatorusingthefuzzyPIDcontrolandvicecontrolusingtheconventionalPIDcontrol.OpentheMCGSconfigurationsoftwaretoachievethelevelcontrolofdual-tankwate

5、rlevelcontrolandrecords,collectingthecorrespondingdata.Analysisonthebasicofthesedata,summarizetheeffectoffuzzyPIDcontrol.TheexperimentalresultsshowthatthefuzzyPIDcontroltocontroltheleveloflowerwatertankhavingafastresponse.Itisabletoquicklyreachthesteadystateandsignificantimprovements

6、insystemperformance.【KEYWORDS】fuzzyPID；MCGS；Liquidlevelcontrol；fuzzycontrol。51目　录摘　要IIAbstractIII目　录IV1绪论11.1液位控制的研究背景11.2过程控制的概述及发展11.3课题研究意义和背景22液位控制实现所需的硬件与软件介绍32.1系统所需的硬件和软件32.2系统的设计目的及流程32.3AE2000A型过程实验系统的介绍32.4MCGS组态软件介绍72.4.1MCGS组态软件的特点82.4.3MCGS的设计92.5MATLAB仿真软件123PID控制系统143.

7、1PID控制概述143.1.1比例(P)调解143.1.2积分（I）调节153.1.3比例积分（PI）调节153.1.4比例积分微分（PID）调节163.2数字PID控制器173.2.1PID控制参数对系统性能的影响173.2.2PID参数的整定183.3过程控制系统的性能指标204模糊PID控制系统214.1模糊控制概况214.1.1模糊控制中常用的数学原理234.2模糊自适应PID控制器的设计254.2.1液位控制系统中的模糊化264.2.2建立模糊推理规则264.3模糊PID控制算法285串级控制系统295.1串级控制295.1.1串级系统的特点及适用场合

8、295.1.2主、副调节