三容水箱智能控制算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)過程控制的發(fā)展，除了簡單的過程控制系統(tǒng)以外，各種非線性、大延時、多變量的復雜控制系統(tǒng)也不斷出現(xiàn)。三容水箱實驗裝置不但具有非線性、大滯后的特點，而且可以模擬工業(yè)過程控制實現(xiàn)液位、流量等信號的測控。因此，分析其特性，研究其過程控制規(guī)律，將不同的控制算法應用在其上，既有理論意義又有實用價值。
　　為滿足復雜控制系統(tǒng)的控制要求，專家及學者研究出了多種智能控制算法，較為典型的有神經(jīng)網(wǎng)絡控制算法、模糊控制算法、遺傳算法、專家控制算

2、法等，并將其應用到工業(yè)控制領域。
　　本設計以三容水箱作為研究對象，分別以能量平衡為理論依據(jù)進行機理建模;以實驗數(shù)據(jù)為基礎，利用最小二乘法進行實驗建模;再通過模型驗證選取與實際更接近的數(shù)學模型做被控對象模型。應用Matlab分別將傳統(tǒng)PID（ProportionIntegrationDifferentiation）控制，模糊自適應PID控制，BP(BackPropagation)神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制運用到被控對象模型上進行仿真，分析

3、仿真結果。在此基礎上，借助A3000高級過程控制實驗設備，以和利時DCS(DistributedControlSystem)作為實驗開發(fā)平臺，使用DCS自帶的CFC(ContinuousFunctionChart)連續(xù)功能塊實現(xiàn)PID控制，采用FBD(FunctionBlockDiagram)功能模塊實現(xiàn)模糊自適應PID控制，使用結構化編程方法實現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡PID控制，把3種控制算法分別作用于三容水箱液位控制系統(tǒng)上進行閉環(huán)控制，并對實