【正文】 。然而，當(dāng)前的學(xué)術(shù)研究成果與實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用技術(shù)水平并不是同步的，通常情況下實(shí)際生產(chǎn)中大規(guī)模應(yīng)用的算法要比理論方面的研究滯后幾年，甚至有的時候這種滯后相差幾十年。 液位控制系統(tǒng)研究的意義隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，人們對生產(chǎn)過程的自動化控制水平、工業(yè)產(chǎn)品和服務(wù)產(chǎn)品質(zhì)量的要求也越來越高。模糊控制系統(tǒng)的核心是模糊控制器，而模糊控制規(guī)則是設(shè)計模糊控制器的核心，它實(shí)際上決定了控制系統(tǒng)的性能及控制效果。因此，它特別適用于那些難以獲得過程的精確數(shù)學(xué)模型及具有時變、時滯非線性、大滯后的復(fù)雜工業(yè)控制系統(tǒng)，具有較強(qiáng)的魯棒性和抗干擾能力。模糊控制是智能控制的一種典型和較早的形式，作為智能控制的一個分支，1974年英國的 Mandani 成功將其應(yīng)用于鍋爐和蒸汽機(jī)的控制，近幾年來得到了飛速的發(fā)展。在許多系統(tǒng)中，復(fù)雜性不僅僅表現(xiàn)在很高的維數(shù)上，更多表現(xiàn)在：（1）被控對象模型的不確定性；（2）系統(tǒng)信息的模糊性；（3）高度非線性；（4）多層次、多目標(biāo)的控制要求。 模糊控制產(chǎn)生的背景與意義隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，生產(chǎn)系統(tǒng)的規(guī)模越來越大，形成了復(fù)雜的大系統(tǒng)，導(dǎo)致了控制對象、控制器以及控制任務(wù)和目的的日益復(fù)雜化。本文所提及的液位控制系統(tǒng)是一種可以模擬多種對象特性的實(shí)驗(yàn)裝置。遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 頁模糊控制算法在水箱液位控制系統(tǒng)中的應(yīng)用畢業(yè)論文目 錄摘 要 ....................................................................................................................IABSTRACT .........................................................................................................II1 緒 論 ...............................................................................................................1 課題研究的背景與意義 ..................................................................................................1 模糊控制產(chǎn)生的背景與意義 ..........................................................................................1 液位控制系統(tǒng)研究的意義 ..............................................................................................2 本論文研究的主要內(nèi)容 ..................................................................................................32 液位控制系統(tǒng)的分析與建模 ...........................................................................4 引 言 ...............................................................................................................................4 液位控制系統(tǒng)控制對象及控制策略 ..............................................................................5 被控對象的分析與建模 ..................................................................................................6 本章小結(jié) ..........................................................................................................................83 控制算法研究 ...................................................................................................9 模糊控制算法 ..................................................................................................................9 模糊控制的產(chǎn)生及發(fā)展............................................................................................9 模糊控制的特點(diǎn)......................................................................................................10 模糊控制的基本概念..............................................................................................10 模糊控制的基本理論..............................................................................................14 本章小結(jié) ........................................................................................................................184 模糊控制算法在水箱液位控制中的應(yīng)用......................................................19 PID 控制在雙容水箱液位控制系統(tǒng)中的仿真研究 ......................................................19 PID 控制算法 ...........................................................................................................19遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 I 頁 PID 參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響 ...................................................................................21 PID 參數(shù)的整定方法 ...............................................................................................21 模糊自整定 PID 在雙容水箱液位系統(tǒng)中的應(yīng)用 ........................................................25 模糊 PID 控制器的設(shè)計 .........................................................................................25 模糊控制部分..........................................................................................................25 仿真結(jié)果與分析 ............................................................................................................29結(jié) 論..................................................................................................................31致 謝..................................................................................................................32參考文獻(xiàn)..............................................................................................................33遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 0 頁1 緒 論 課題研究的背景與意義隨著工業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，人們對控制系統(tǒng)的控制精度、響應(yīng)速度、系統(tǒng)穩(wěn)定性與適應(yīng)能力的要求越來越高。而實(shí)際工業(yè)生產(chǎn)過程中的被控對象往往具有非線性、時延的特點(diǎn)，應(yīng)用常規(guī)的控制手段難以達(dá)到理想的控制效果，研究對非線性、時延對象的先進(jìn)控制策略，提高系統(tǒng)的控制水平，具有重要的實(shí)際意義。該裝置是進(jìn)行控制理論與控制工程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)和研究的理想平臺，可以方便的構(gòu)成多階系統(tǒng)對象，用戶既可通過經(jīng)典的 PID 控制器設(shè)計與調(diào)試，完成經(jīng)典控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)，也可通過模糊邏輯控制器的設(shè)計與調(diào)試，進(jìn)行智能控制教學(xué)實(shí)驗(yàn)與研究。另一方面，人類對自動化的要求也更加廣泛，傳統(tǒng)的自動控制理論和方法顯得已不能適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)的控制。因此，建立一種更有力的控制理論和方法來解決上述提出的問題，就顯得十分重要。模糊控制是模糊數(shù)學(xué)和控制理論相結(jié)合的產(chǎn)物，它利用了人的思維具有模糊性的特點(diǎn)，通過使用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬度函數(shù)、模糊關(guān)系、模糊推理等工具得到控制表格進(jìn)行控制，它具有許多特點(diǎn)： （1）不需要建立被控對象的數(shù)學(xué)模型；遼寧科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 1 頁（2）系統(tǒng)魯棒性強(qiáng)；（3）模糊控制方法易于掌握?，F(xiàn)在模糊控制被越來越多地應(yīng)用于工業(yè)過程、家用電器等復(fù)雜場合。模糊控制也有缺陷