1. 研究目的与意义
现在的工业过程控制系统大部分都具有非线性，非线性系统无时不有，无处不在。由于非线性系统不满足叠加定理，具有复杂性及不确定的多样性，因此针对非线性系统的研究具有很大的困难。1 965年，Lotfi A．Zadeh，开创性地提出了模糊集理论，这标志着模糊数学的正式诞生。模糊控制是模糊数学和控制理论相结合的产物，利用了人的思维具有模糊性的特点，通过使用模糊数学中的隶属度函数、模糊关系、模糊推理等工具得到控制表格进行控制此次研究的非线性液位系统，是过程控制的典型对象。此次研究的目的是了解单容液位模糊控制系统的结构与组成，掌握单容液位模糊控制系统调节器参数的整定和投运方法，研究模糊调节器相关参数的变化对系统静、动态性能的影响，掌握单容水箱系统偏差与偏差率的关系。深入研究此对象，能给工业过程控制的理论研究和实际应用提供非常重要的指导资料。
2. 国内外研究现状分析
在最近十几年，具有完全未知函数的非线性系统的控制问题已经是一个非常活跃的研究领域。其中非线性模糊控制更是国内外研究的热点。此次研究的模糊pid复合控制是模糊技术与常规的pid控制算法相结合的一种控制方法。pid参数模糊自整定是找出pid三个参数与偏差和偏差率的模糊关系，在运行时不断检验，根据模糊控制原理来对pid参数进行在线修改，使被控对象具有良好的静、动态性能。尽管模糊控制具有许多优于传统控制的特点，并在实际应用中取得了巨大的成功，但由于控制系统的特殊性，对模糊控制的理论研究仍存在许多困难。目前对模糊控制的理论研究落后于应用的发展，还存在许多需要解决的任务：
(1)建立系统的模糊控制理论。
(2)模糊集成控制系统设计方法的研究。
3. 研究的基本内容与计划
此次论文是在充分研究模糊pid控制方法的基础上，进一步研究mcgs软件中原程序设计的思路并找出不足，讨论模糊控制系统的发展和特点。利用mcgs软件对单容水箱液位对象进行控制，通过对比控制效果，证明它是一种很好的控制方法。
具体的计划如下：2012年2月中旬2012年3月上旬查看文献、资料，确定研究方案和思路
2012年3月上旬2012年四月上旬做实验，获取实验数据，分析数据
4. 研究创新点
采用基于MCGS的液位模糊控制系统控制的水箱液位，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。在非线性控制系统中运用MCGS软件可以对现场数据的采集出里，以动画显示，流程处理，流程控制，实时曲线和报表输出等方式向用户提供解决实际工程问题的方案。用MCGS开发三水箱水位控制系统，是模拟现代工业生产过程中对液位进行测量、控制，观察其变化特性，研究过程控制规律的试验系统，具有过程控制的动态过程一般特点(大惯量、大延时、非线性)。并且此次研究的课题是比较热门的模糊控制与PID 结合的模糊PID控制，且研究的方法是在非线性系统中利用MCGS软件，通过对常规PID控制和模糊自整定PID算法在单容水箱液位系统中控制效果的对比，总结模糊自整定PID算法的优点和缺点，从而得出模糊控制的结论和对其展望。
