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《模糊自整定pid在双容水箱液位开题报告》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、双容水箱液位模型预测控制开题报告班级（学号）：自控0802（2008010853）姓名：金钊指导教师：刘丽华一、综述人们生活以及工业生产经常涉及到液位和流量的控制问题，例如饮料、食品加工，居民生活用水的供应，溶液过滤，污水处理，化工生产等多种行业的生产加工过程，通常要使用蓄液池。蓄液池中的液位需要维持合适的高度，太满容易溢出造成浪费，过少则无法满足需求。因此，需要设计合适的控制器自动调整蓄液池的进出流量，使得蓄液池内液位保持正常水平，以保证产品的质量和生产效益。这些不同背景的实际问题都可以简化为某种水箱的液位控制[1]问题。因此液位是工业控制
2、过程中一个重要的参数。特别是在动态的状态下，采用适合的方法对液位进行检测、控制，能收到很好的生产效果。水箱液位控制系统的设计应用非常长广泛，可以把一个复杂的液位控制系统简化成一个水箱液位控制系统来实现。比例、积分、微分(proportionintegrationdifferentation,PID)控制是迄今为止最通用的控制方法,大多数反馈回路用该方法或其较小的变形来控制。由于过程控制系统执行机构的复杂性及变量间的关联性和非线性等原因,找到一组适合整个系统大范围控制的合适的PID参数相当困难,对要求控制范围宽、响应快且连续可调系统PID就显得
3、力不从心。模糊控制与PID控制相结合则显示了巨大的优越性,不但具有PID控制精度高等优点,又兼有模糊控制灵活、适应性强的优点,对复杂控制系统和要求高精度的伺服系统可获得优良的控制效果,是近年来控制领域十分活跃的一支分支。二、研究内容以控制系统的MATLAB仿真为前提[2~3],研究模糊PID控制效果,并基于过程控制实验系统的双水箱液位系统,采用MCGS组态软件实现,在计算机控制系统上对模糊PID算法进行应用研究。在常规PID基础上加上1个模糊调节环节,将其与常规PID控制结合起来,构成模糊PID控制,在线对PID3个参数进行整定。电动调节阀调
4、节上水箱进水流量,采用双闭环串级控制上、下水箱的液位,使下水箱液位保持恒定,液位变送器对上、下水箱液位进行实时测量。并使用串接控制可改善其调节过程动态性能,并且其副回路可以较快地消除作用于内回路的扰动。本系统以下水箱液位为主调节参数,上、水箱液位为副调节参数,构成串级控制系统。当压力传感器检测的液位信号与给定液位值进行比较后,则输入模糊PID控制器,其输出作为比例积分调节器的给定值,当与上水箱液位传感器检测到的液位信号比较后,再送入比例积分调节器,其输出则可控制电动调节阀的开度,调节进水流量,实现水箱液位的控制。一、实现方法及预期目标本次设计
5、用THPCAT-2型现场总线控制系统实验置（DDZ-III型常规仪表侧）来完成，THPCAT-2型现场总线过程控制对象系统实验装置是由实验控制对象、实验控制台、实验挂件、FCS控制柜及上位监控PC机五部分组成。本设计主要有三大部分内容：1模糊PID控制算法的实现；2组态界面的实现；3现场调试。其中模糊PID控制算法是重点也是难点。模糊PID控制算法的编写与模拟要用到matalb软件，算法中需要的数据要在THPCAT-2型现场总线控制系统实验置上来测得。本系统采用MCGS组态软件[4]实现模糊PID控制器,对整个系统进行实时监控。采用模糊PID
6、控制的下水箱液位较常规PID控制具有响应速度快,且能较快地达到稳定,从而改善系统的性能.二、进度安排1-3周：阅读老师推荐的书，弄懂基本原理和实验大概流程步骤，写开题报告。4-5周：实现模糊PID控制算法的编写工作。6-7周：编写MCGS组态程序。8-9周：上机调试修改相关参数完成最后的工作。10-14周：巽写论文。三、参考文献[1]金以慧.过程控制[M].北京:清华大学出版社,2003:103?122.[2]刘金琨.先进PID控制及其MATLAB仿真[M].北京:电子工业出版社,2003.[3]李明伟,等.模糊液位控制器的设计与MATLAB
7、仿真[J].自动化技术与应用,2006,25(6):21-22.[4]孙亚灿,吴兴华.模糊自适应PID算法在MCGS中的实现[J].控制工程,2007,14(2):157?160.
