长期以来，在过程控制领域，MATLAB因其强大的数据处理功能而多用于系统仿真。即使在监控系统中，也是把MATLAB与其他监控软件的可视化界面功能相结合，实现动画连接；利用MATLAB编辑智能控制算法作为后台主控，对控制过程进行监控。这样虽然可以实现监控的功能，但是涉及到多个软件的结合，容易引起系统的不稳定。而本实验是完全基于MATLAB软件，编写控制算法，利用GUI功能，实现监控软件界面的可视化，相对来说系统的较稳定有所提高。MATLAB的GUI不仅可以制作界面，而且可以调用MATLAB里的任何工具箱函数，甚至可以用M语言很方便的编写用户想要的可以实现不同功能的函数。本实验以THJ-3型高级过程控制实验装置的单容水箱为被控对象，对单容液位系统进行分析，采用混合法对单容液位过程建立数学模型。此单回路过程控制系统，使用一个测量变送器、一个控制器、一个执行机构。单回路系统结构简单，易于调试，同时又能满足工业过程控制的要求，适用于对控制质量要求不高的场合，因此在目前的控制系统中占80%以上。本文介绍了鸿格ICP系列智能采集模块；并且实现了MATLAB与数据采集卡的串行通信连接；采用此串行方式可以方便用户对数据采集卡的即插即用。再次，采用模块化思想，设计并完成了一个监控平台的基本功能，比如实时曲线、历史曲线、历史数据、数据库连接、三维动画的实现、报警模块、打印模块。最后，用M语言编写了常规PID、单神经元PID和模糊PID三种控制算法，实现了对液位的有效控制，通过MATLAB与数据库的数据存储、提取，最后在一张图上显示3种不同控制算法，清晰、直观的比较出不同控制策略的优缺点。实验结果表明，由于是对单容液位进行控制，它的延时相对较小，所以相对于常规PID与模糊PID，单神经元由于响应速度快、控制精度高等特点控制效果相对较好。