智能pid算法在液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文-資料下載頁(yè)
2025-05-18 09:29本頁(yè)面
【導(dǎo)讀】提出了一種先進(jìn)的智能PID算法來(lái)控制液位系統(tǒng)。智能PID控制算法是基于常規(guī)的PID. 的、大誤差的非線性系統(tǒng)對(duì)象而研究出的控制算法。這個(gè)算法是通過(guò)分段來(lái)對(duì)其實(shí)現(xiàn)控。制的，它具有很好的快速性，還有滯后控制的穩(wěn)定性和抗干擾能力。算法，實(shí)時(shí)調(diào)整PID參數(shù)，已在工業(yè)控制系統(tǒng)中得到了良好的控制效果。魯棒性好等多種優(yōu)點(diǎn)。常好的理論和實(shí)際意義。難把握的，選用傳統(tǒng)的PID算法，增量算法很難獲得滿意的控制效果[1]。為了達(dá)到實(shí)際的工。業(yè)需求，人們本能地想尋求其它更好的控制算法。目前，人們提出了在實(shí)際工業(yè)控制系統(tǒng)中。本文介紹了液位控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，智能PID控制算法實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)計(jì)的改進(jìn)，可以達(dá)成更好的要求[2]。這樣的控制就是PID控制，PID控制器從開始上市到現(xiàn)在也已經(jīng)有了將近70多年的。的主要技術(shù)之一。的誤差值來(lái)修正系統(tǒng)的響應(yīng)。
【正文】 存 FileExportTo disk,從而將其算法編輯好了。 圖 12 規(guī)則界面 建立 PID控制系統(tǒng)模型，將上述建立的文件添加到系統(tǒng)模型的工作空間中，即打開 fuzzy，點(diǎn)擊 File Export ToWorkspace，即將該規(guī)則判決器添加到了工作區(qū)間中，從而可以進(jìn)行下面的模型搭建。 然后，在 Simulink 庫(kù)選擇模塊的控制系統(tǒng)，方法同傳統(tǒng)的 PID控制模型，注意模塊參 數(shù)變化及其之間的連接，如圖 13所示的是系統(tǒng)控制模型的建立 ，可以明顯的看出與常規(guī) PID控制的不同，就是它對(duì)三個(gè)參數(shù)的調(diào)整，從而達(dá)到更好的響應(yīng)效果。 16 圖 13 智能 PID 控制系統(tǒng)模型 根據(jù)上面的系統(tǒng)仿真，從而得到下面的響應(yīng)曲線圖 14. 圖 14 系統(tǒng)響應(yīng)曲線 圖 17 7 仿真結(jié)果分析 圖 9 和圖 15 分別是在常規(guī) PID 控制和智能 PID 控制下得到了系統(tǒng)結(jié)果響應(yīng)曲線圖，根據(jù)圖分別來(lái)分析常規(guī) PID 和智能 PID 控制的效果，由圖 9 中，可以發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)達(dá)到預(yù)定目標(biāo)的時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)，且當(dāng)接近預(yù)定目標(biāo)液位的時(shí)候，系統(tǒng)的整體震蕩非常嚴(yán)重，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后才能恢復(fù)穩(wěn)定，從而最終實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定，即給水量與出水量達(dá)到動(dòng)態(tài)的平衡。圖 15 中，采用智能算法后，系統(tǒng)的震蕩明顯減小，且較常規(guī) PID 系統(tǒng)很快的達(dá)到了預(yù)定的目標(biāo)，兩個(gè)結(jié)果相比較，很容易發(fā)現(xiàn)采用智能算法后系統(tǒng)的性能得到了優(yōu)化，這有助于解決實(shí)際液位 系統(tǒng)中液位難以控制，滯后性大等等問(wèn)題 [15]。 8 結(jié)束語(yǔ) 將智能 PID 控制算法 使用在 企業(yè)的 水位 控制系統(tǒng)中， 大大的改善了智能控制系統(tǒng)的性能 ，為具有 大的滯后性 的 非線性系統(tǒng)的控制帶來(lái) 了 很好 的 幫助 。 將智能 PID 控制算法使用到 液位控制 系統(tǒng)后，系統(tǒng)的 響應(yīng)變快 、超調(diào) 量減 小、水位 容易 穩(wěn)定并具有 良好 的控制精度、滿足了液位控制中的實(shí)際 要求， 獲 得了 非常好 的控制效果。 智能 PID 控制算法用來(lái)對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，該系統(tǒng)能自動(dòng)及時(shí)、動(dòng)態(tài)的調(diào)整 PID 參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)更好的控制性能 [16]。 與常規(guī)的 PID 控制 的 響應(yīng) 曲線 相比 ，該 算法的響應(yīng)曲 線能夠滿足 工業(yè)控制 要 求的控制曲線， 降低系統(tǒng)的震動(dòng) ，減 少 調(diào)節(jié)時(shí)間和動(dòng)態(tài)誤差，且其抗干擾能力也大大 增強(qiáng) [17]。 18 參考文獻(xiàn) [1] 金以慧．過(guò)程控制原理 [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 1993:2025. [2] 何克忠，李偉．計(jì)算機(jī)控制 系統(tǒng) [M]．北京：清華大學(xué)出版社， 20xx:6064. [3] 吳宏鑫，沈少萍 ． PID 控制的應(yīng)用和理論依據(jù) [J]． 控制工程， 20xx,10（ 1）： 3742. [4] 史步海，丁川．智能 PID 算法在延伸率控制中的應(yīng)用 [J]. 控制工程， 20xx， 10（ 3）： 239241. [5] 丁芳，李艷芳，費(fèi)玉龍 .智能 PID 算法在液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J].微計(jì)算機(jī)信息 ,20xx（ 06S） :103105. [6] 宋娟．基于 PID 算法的燃料電池實(shí)驗(yàn)室組態(tài)王監(jiān)控系統(tǒng) [J]．微計(jì)算機(jī)信息， 20xx， 01： 2830. [7] 王銳剛 ,周遐 ,吳興純 ,王晉 . 智能 PID 算法在自動(dòng)澆鑄控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 昆明冶金高等?？茖W(xué)校學(xué)報(bào) ,20xx,03:2427. [8] 李維軍 . 智能 PID 算法在調(diào)和罐液位控制中的應(yīng)用研究 [J]. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造 ,20xx,11:8283. [9] 陳高華 ,張井崗 ,趙志誠(chéng) . 內(nèi)?？刂圃谝何豢刂葡到y(tǒng) 中的應(yīng)用研究 [J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào) ,20xx,01:8386. [10] 辛菁 ,劉丁 ,杜金華 ,楊延西 . 基于遺傳整定的模糊免疫 PID 控制器在液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 信息與控制 ,20xx,04:481485. [11] 張躍亭 . 智能 PID 算法在熱壓燒結(jié)設(shè)備溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用 [J]. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用 ,20xx,05:9294. [12] 吳興純 ,趙金燕 ,楊秀蓮 ,楊燕云 . 智能 PID 算法在爐溫度控制系統(tǒng)中的運(yùn)用 [J]. 機(jī)電工程 ,20xx,08:948950+959. [13] 朱山川 . 基于智能 PID 算 法的 液 位前 饋 反饋 控 制 系統(tǒng) [J]. 滁州 職 業(yè)技 術(shù) 學(xué)院 學(xué)報(bào) ,20xx,04:6870. [14] G. M. Wang,K. W. Guo,B. Q. Zhang. The adhibition research of filling paste preparation system based on fuzzy PID control algorithm[J]. World Journal of Engineering,20xx,102:. [15] Wang Xiaobei,Wang Haibo. Design and Implementation of Intelligent PID Control System of Highefficiency Comber[J]. Procedia Engineering,20xx,24:. [16] Elham Naghashzargar,Dariush Semnani,Saeed Karbasi,Haleh Nekoee. Application of intelligent neural work method for prediction of mechanical behavior of wirerope scaffold in tissue engineering[J]. The Journal of The Textile Institute,20xx,1053:. [17] G. M. Wang,K. W. Guo,B. Q. Zhang. The adhibition research of filling paste preparation system based on fuzzy PID control algorithm[J]. World Journal of Engineering,20xx,102:. 19 致謝 本論文在老師的精心 指導(dǎo)和嚴(yán)格要求下已完成 ，感謝老師從論文選題到寫作指導(dǎo) 直至最終定稿 都給予了諸多建設(shè)性建議，并在百忙之中多次幫助修改論文。老師在論文寫作中不斷的給予我鼓勵(lì)使得我有信心能夠完成此論文。 還要感謝大學(xué)四年來(lái)和我一起奮斗學(xué)習(xí)的同學(xué)們，感謝他們?cè)趯W(xué)習(xí)，生活方面給我的無(wú)私的幫助與關(guān)懷，是你們，讓我的大學(xué)生活豐富多彩。 最后感謝學(xué)院這四年對(duì)我的精心教育，感謝所有老師的辛勤勞作，是他們讓我學(xué)到了很多知識(shí)，是他們的嚴(yán)格要求和諄諄教導(dǎo)讓我能夠成為一名合格的大學(xué)畢業(yè)生，從而讓我在 人生的長(zhǎng)路上向前邁進(jìn)一大步。
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