【正文】 現(xiàn)代控制理論的控制效果很大一部分取決于描述被控過 程精確模型的好壞，這使得基于精確數(shù)學(xué)模型的常規(guī)控制器難以取得理想的控制效果。而隨著我國工業(yè)自動化程度的提高，規(guī)模的擴(kuò)大，在工程中液位控制的計算機(jī)控制得到越來越多的應(yīng)用。 Fuzzy rules。 (3)Design of fuzzy reasoning and decision algorithms. Finally, by using the MATLAB fuzzy logic toolbox and SIMULINK bination function,Compare the simulation result of conventional PID control and fuzzy control for dualtank system. By contrast to conventional PID control and fuzzy control simulation results, we can see the fuzzy control over the conventional PID control with fast response, strong adaptability, robustness, and overshoot advantages of a small stable for a long time, showing the expected good steady performance. Key Words： Level control。 FIS 模糊控制在液位控制中的仿真應(yīng)用設(shè)計 II Abstract This paper is primarily on the applied fuzzy control theory control level in the reservoir system, first introduced in detail the fuzzy control theory of knowledge, and Then put forward to realize the control of the water level in the water tank scheme using fuzzy theory,finally simulation design of mathematical model of fuzzy controller with MATLAB based on the water tank water level . Firstly, according to the system structure of double tank, transfer function is obtained through the calculation of mathematical model. Then use the Matlab toolbox to design the fuzzy controller, including the following three steps: (1)Determine the structure of fuzzy controller。 通過常規(guī) PID 控制與模糊控制仿真結(jié)果的對比， 我們能看出模糊控制較傳統(tǒng)的 PID 控制來講具有響應(yīng)速度快、適應(yīng)性較強(qiáng)，即魯棒性好、超調(diào)量小穩(wěn)定時間較長等優(yōu)點，顯示出 很強(qiáng)的抗干擾 性能。 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 模糊控制在液位控制中的仿真應(yīng)用設(shè)計 Simulation Design Based on Fuzzy Controller in Liquid Level Control 學(xué)生學(xué)號： 09510441 學(xué)生姓名： 霍可棟 專業(yè)班級： 自動 0904 指導(dǎo)教師： 呂春蘭 職 稱： 副教授 起止日期： ～ 吉 林 化 工 學(xué) 院 Jilin Institute of Chemical Technology吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 說 明書 I 摘 要 本 次設(shè)計 主要論述了應(yīng)用模糊控制理論控制水箱 液 位 ，詳盡的介紹模糊控制理論的相關(guān)知識，提出水箱 液位模糊 控制的 方案， 建立基于水箱水位的數(shù)學(xué)模型 并用 MATLAB進(jìn)行仿真設(shè)計 。 首先根據(jù)雙容水箱的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過計算得到數(shù)學(xué)模型的傳遞函數(shù)；然后 利用 Matlab工具箱設(shè)計模糊控制器 ， 具體包括以下 三 步：（ 1）確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)；（ 2）輸入輸出的模糊化；（ 3）模糊推理決策算法設(shè)計 ；最后分別用常規(guī) PID控制與模糊控制對雙容水箱系統(tǒng)仿真。 關(guān)鍵詞： 水位控制；模糊控制 器 ； 模糊規(guī)則 。 (2)Fuzzy input and output。 Fuzzy controller。 FIS 吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 說 明書 III 目 錄 摘 要 .................................................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................................................II 第一章 緒論 ........................................................................................................................... 1 模糊控制 水箱水位系統(tǒng)概述 ................................................................................... 1 模糊控制理論簡介 ................................................................................................... 1 模糊控制理論的產(chǎn)生、發(fā)展及現(xiàn)狀 ............................................................. 1 模糊控制理論運用于水箱水位系統(tǒng)控制的意義 .......................................... 2 仿真建模工具軟件 MATLAB／ SIMULINK 簡介 .................................................. 2 本文的主要任務(wù)及內(nèi)容安排 ................................................................................... 4 第二章 模糊理論及模糊控制基礎(chǔ) ........................................................................................ 6 模糊理論基礎(chǔ) ........................................................................................................... 6 從經(jīng)典集合到模糊集合的轉(zhuǎn)變 ..................................................................... 6 模糊集合的基本概念 .................................................................................... 8 模糊集合的基本運算 .................................................................................. 11 模糊控制 的 基礎(chǔ) 知識 ............................................................................................. 13 模糊控制 的一般概念 .................................................................................. 14 模糊控制的回顧和展望 .............................................................................. 15 模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) .................................................................................. 15 本章小結(jié) ................................................................................................................ 20 第三章 水箱水位模糊控制器的建立 .................................................................................. 22 雙容水箱的動態(tài)分析與建模 ................................................................................. 22 Matlab 下模糊控制器的設(shè)計 ................................................................................. 25 確定模糊控制器的結(jié)構(gòu) .............................................................................. 25 輸入輸出的模糊化 ...................................................................................... 26 模糊推理決策算法設(shè)計 .............................................................................. 27 本章小結(jié) ................................................................................................................ 30 第四章 利用 MATLAB 對水箱水位系統(tǒng)進(jìn)行仿真建模 .................................................... 31 水箱水位模糊推理系統(tǒng) （ FIS） 的建立 ................................................................ 31 模糊規(guī)則的建立 ..................................................................................................... 33 對 SIMULINK 模型控制系統(tǒng)的構(gòu)建 .................................................................... 36 Matlab 對水箱液位的仿真設(shè)計 ............................................................................. 37 模糊控制在液位控制中的仿真應(yīng)用設(shè)計 IV 常規(guī) PID對液位模型的仿真 ...................................................................... 37 模糊控制對液位模型的仿真 ....................................................................... 38 混合式模糊控制對液位的仿真 ................................................................... 39 干擾后常規(guī) PID 與模糊控制仿真對比 .......................