【正文】 控制器用在液位控制系統(tǒng)中，并通過 Matlab軟件進行仿真，當液位控制系統(tǒng)的模型參數(shù)變化時，系統(tǒng)能具有良好的控制效果。本文主要研究模糊控制這個先進的控制方法在本課題中的應用，以期達到良好的控制效果。液位的時間常數(shù) T一般很大，有很大的容積遲延，如果采用常規(guī)單回路控制系統(tǒng)來控制，可能無法達到較好的控制質(zhì)量，所以有必要尋求更有效 的方法對液位進行控制，克服流量等對液位造成的干擾。在很多行業(yè)生產(chǎn)運行過程中，液位檢測都是非常重要的，如在電力企業(yè)安全生產(chǎn)中，汽包水位的正常就是鍋爐運行的一個重要監(jiān)控參數(shù)，它間接反映了鍋爐蒸汽負荷與給水量之間的平衡關系，維持汽包水位的正常是保證鍋爐和汽輪機安全運行的必要條件。 通常來講，液位控制的本質(zhì)是通過控制某一執(zhí)行機構，進而達到控制液面的效果。因此，要求生產(chǎn)設備在規(guī)定的工況下運行。 Fuzzy control。 本文論述了模 糊控制理論、模糊控制器的設計和實現(xiàn)，并將控制系統(tǒng)在Matlab 軟件環(huán)境下進行仿真， 仿真結果表明 模糊控制系統(tǒng)的魯棒性強，干擾和參數(shù)變化對控制效果的影響被大大減弱，尤其適合于非線性、時變及純滯后系統(tǒng)的控制，使得當液位控制系統(tǒng)的模型參數(shù)變化時，系統(tǒng)能具有良好的控制效果。 在本課題中，以液位控制系統(tǒng)的水箱為研究對象，水箱的液位為被控制量。 本科畢業(yè)設計說明書 學校代碼： 10128 學 號： 202020204050 題 目： 水箱液位控制系統(tǒng)的設計 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 摘 要 液位控制一般指對某控制對象的液位進行控制調(diào)節(jié)，使其達到所要求的控制精度。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，有很多地方需要對控制對象進行液位控制，使液位準確的保持在給定的數(shù)值范圍之內(nèi)。液位的時間常數(shù) T 一般很大，有很大的容積遲延，如果采用常規(guī)單回路控制系統(tǒng)來控制，可能無法達到較好的控制質(zhì)量，所以有必要尋求更有效的方法對液位進行控制，克服流量對液位造成的干擾。 關鍵詞：水箱液位；模糊控制； 雙容水箱 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 Abstract Level control of a generally refers to control and adjustment the liquid level control object , enables it to achieve the required control precision. In the industrial production process, a lot of places that need to control the liquid level control objects, keep accurately in a given level of numerical range. In this topic, the water tank of level control system is the research object, liquid level of water tank is controlled variable. The liquid level time constant T is large, there is much volume delay, if use the conventional single loop control system to control, may be not able to achieve a good control quality, it is necessary to seek more effective methods of liquid level control, overe interference of liquid level caused by flow. This paper discusses the fuzzy control theory, the fuzzy controller design and implementation and simulation in Matlab software environment, the simulation result show that the robust of fuzzy control system is strong, disturbance and parameter variation on the control effect is greatly reduced, especially suitable for control of nonlinear, time and pure timedelay system, of so as the liquid level control system model parameters change, the system can have good control effect. Keywords: water level。 Matlab simulation 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 目 錄 第一章 緒論 .................................................................................................................. 1 引言 ..................................................................................................................... 1 研究的意義和目的 ............................................................................................. 1 模糊控制的研究現(xiàn)狀 ......................................................................................... 2 本課題的主要工作 ............................................................................................. 3 第二章 液位控制系統(tǒng)及模型建立 .............................................................................. 4 液位控制系統(tǒng) ..................................................................................................... 4 液位控制系統(tǒng)組成 ....................................................................................... 4 液位控制系統(tǒng)的控制目標 ........................................................................... 4 建立液位控制系統(tǒng)的水箱模型 ......................................................................... 4 雙容水箱被控對象的動態(tài)數(shù)學模型 ........................................................... 5 水箱模型的過程辨識 ................................................................................. 10 第三章 常規(guī)模糊控制器的設計 ................................................................................ 11 模糊控制的基本思想 ....................................................................................... 11 模糊控制的基本原理 ....................................................................................... 11 模糊控制器的設計步驟 ................................................................................... 12 模糊控制器結構 .......................................................................................... 13 模糊化 .......................................................................................................... 14 語言變量的選取 ................................................................................... 14 定義各模糊變量的模糊子集 ............................................................... 14 精確量的模糊化 ................................................................................... 15 模糊控制表的運算合成 .............................................................................. 16 模糊控制規(guī)則 ....................................................................................... 16 模糊推理 ............................................................................................... 16 清晰化 ................................................................................................... 17 論域、量化因子、比例因子的選擇 .......................................................... 18 模糊液位控制器的設計 .................................................................................... 19 精確量的模 糊化 .......................................................................................... 19 內(nèi)蒙古工業(yè)大學本科畢業(yè)設計說明書 定義模糊控制器的模糊集合及其隸屬度函數(shù)表 ...................................... 20 建立模糊液位控制器的模糊控制規(guī)則表 .................................................. 20 計算模糊液位控制器的模糊控制表 .......................................................... 21 第四章 水箱液位模糊控制系統(tǒng)仿真 ........................................................................ 21 模糊液位控制系統(tǒng)的 SIMULINK仿真 ......................................................... 22 液位控制系統(tǒng)仿真 ..................................................................................... 22 控制系統(tǒng)在各擾動下的仿真 ..................................................................... 23 系統(tǒng)模型發(fā)生改變的仿真 ..................