1. 研究目的与意义
PID控制由于其算法简单、鲁棒性好和可靠性高,被广泛应用于工业过程控制系统尤其是液位控制系统。然而，由于液位具有较大的滞后性，且参数经常改变或相互影响等，容易导致控制精度不足，控制质量低下。单纯的PID控制已不能满足实际生产过程的需要。而设计基于遗传算法的PID控制器，利用遗传算法通过全局优化搜索来随时调整PID参数的性能，能够使控制器达到更好的控制效果。在研究的基础上，将其应用于实际液位控制系统的设计中，能够使得系统具备更加良好的性能，进一步方便工业生产控制需要。
2. 国内外研究现状分析
近年来，设计基于遗传算法PID参数的优化，理论研究与实际应用皆十分活跃，国内外学者也从不同角度提出了各自的见解。例如：哈尔滨工业大学的廉建冬认为：基于免疫遗传算法的PID控制器不仅能提高响应速度,减少超调,而且对参数时延也有很好的抗干扰性能和较强的鲁棒性。其在仿真的基础之上,将免疫遗传算法应用于现场总线液位控制系统的PID控制器参数整定,以此为核心在LabVIEW平台上编制了监控软件。通过系统的实际运行和对比实验,表明基于免疫遗传算法的PID控制器具有更加优良的性能。另外，南阳理工学院的汤中科认为，运用基于遗传算法的PID参数优化策略，对于液位控制是可行高效的。遗传算法具有寻优简单、易于并行化的特点，是一种效率较高的寻优方法，有利于PID参数优化，使处理问题更具灵活性、适应性。因此，基于遗传算法PID的自适应液位控制系统在工业生产过程中将有十分广阔的应用前景，具备推广应用价值。
尽管如此，但是传统的基于遗传算法的PID液位控制系统仍存在一些不足。例如局部搜索能力差、收敛性能差和随机漫游等问题仍需进一步研究，以提高寻优搜素性能。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:如何运用遗传算法优化pid参数，克服以往液位控制系统中存在
的不足，使液位控制系统的输出更加符合设计要求，以便于更
好地推广到实际生产过程之中。
4. 研究创新点
针对传统液位控制系统具有主观性、较大滞后性等不足之处，运用遗传算法优化PID参数，找出全局最优解，提高控制效果。
