基于模糊PID的双容水箱液位控制系统设计开题报告

 2021-08-08 12:08

1. 研究目的与意义

双容水箱是工业上最常用的液位控制设备之一。

由于水箱系统普遍存在容积延迟,惯性大,液位变化缓慢,系统一般呈非线性。

在传统的PID 单回路双容水箱液位控制中,当系统扰动出现时,由于控制器只能调节上水箱的液位控制通道,使得下水箱的液位反应迟顿,变化缓慢,系统表现出大滞后特性,调节时间过长。

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2. 国内外研究现状分析

由于工业过程控制的需要,特别是在微电子技术和计算机技术的迅猛发展以及自动控制理论和设计方法发展的推动下,国外液位控制系统发展迅速,并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果,以日本、美国、德国等国技术领先,都生产出了一批商品化的、性能优异的液位控制器及仪器仪表,并在各行业广泛应用。

我国液位控制主要以常规的 PID 控制器为主,它只能适应一般系统控制,难于控制滞后、复杂、时变温度系统控制。

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3. 研究的基本内容与计划

设计一个基于模糊PID的双容水箱液位控制系统,以双容水箱的液位为被控制量,建立双容水箱液位传递函数,设计PID控制算法,采用模糊控制自适应地调节PID参数最优,并用Matlab仿真比较PID控制和模糊PID控制进行液位控制的结果。

计划:1、液位系统建模2、控制方案设计3、控制软件设计4、Matlab仿真5、编写毕业设计说明书

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4. 研究创新点

运用自动控制系统对水箱中的水位进行控制,使水箱水位保持在正常的水平。

模糊PID对液位进行控制,具有成本低、效果好的特点。

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