基于TWINCAT平臺的液位模糊控制系統(tǒng)研究.pdf

1、本文以液位控制系統(tǒng)為研究對象。雖然常規(guī)PID控制器以其算法簡單，魯棒性好等特點被廣泛應用于工業(yè)過程控制中，但是存在一定缺限，它不能根據(jù)被控對象參數(shù)的變化作出動態(tài)調整。而在液位控制系統(tǒng)中，常常存在大滯后、時變、非線性的環(huán)節(jié)，針對這樣的系統(tǒng)，傳統(tǒng)的PID控制不能滿足控制要求。所以將不需要精確數(shù)學模型的模糊控制技術與傳統(tǒng)PID控制技術相結合，利用各自的優(yōu)點，對液位進行控制，具有一定的實用價值。 本論文對PID控制器、模糊控制器、模糊自

2、適應控制器的構成，調節(jié)規(guī)律，模糊控制規(guī)則進行了研究。分析了模糊控制系統(tǒng)中，誤差的量化因子、誤差變化率的量化因子、比例因子對系統(tǒng)性能的影響。對本次實驗用到的設備：“ACSK”自動化綜合實驗系統(tǒng)，德國倍福公司推出的基于PC-based技術的TwinCAT控制平臺進行詳細介紹。對PC-based控制技術，和TwinCAT平臺所用到的現(xiàn)場通訊協(xié)議Profibus-DP也作了一定的描述。對液位控制系統(tǒng)的被控對象水箱，應用階躍響應法建立其數(shù)學模型。

3、 在控制程序的編寫過程中，利用TwinCAT工控軟件提供的接門程序組件，與VC++開發(fā)工具進行連接，進行混合編程研究，編制出基本模糊控制算法和監(jiān)控畫面。 最后，針對過程對象中參數(shù)的時變性和實驗系統(tǒng)的特點，設計了基本模糊控制器，模糊自適應PID控制器，并用Matlab/Simulink對液化控制系統(tǒng)進行實驗仿真。通過仿真比較了PID控制器，模糊控制器，模糊自適應控制器，帶修正因子的模糊控制器的控制效果。仿真結果表明，模糊控