液位控制是一种最常见、最重要的过程控制之一，在现代工业生产中起着很重要的作用。液位控制具有大滞后、非线性、复杂性等特点。A3000过程控制实验系统具有很强的工业特性，可以模拟各种工业现场，特别是单容、多容水箱的液位控制。目前，对水箱的液位控制往往需要建立水箱的数学模型，过程比较复杂。而云模型控制器具有不依赖控制对象的数学模型、鲁棒性好的特点。本文以A3000系统为平台，根据该系统的特点，实现了云模型控制器对水箱的液位控制。本文首先介绍了课题的背景以及研究的意义，综述了云模型理论的提出以及研究现状；介绍了A3000系统的整体结构，并且对A3000系统的应用现状进行了简介；详细地介绍了云模型理论与云模型控制器的组成，特别对云规则推理映射进行了着重描述。而后文章对单容水箱的特性进行了分析，根据单容水箱的特性制定了控制策略，并且根据控制策略设计了云模型控制器。以VB、Matlab以及组态王为软件平台在A3000系统上实现了云模型控制器对单容水箱的液位控制。该实验验证了云模型控制器的可行性、鲁棒性以及抗干扰能力。文章继续以A3000系统为平台，在分析串联双容水箱控制系统特性之后，根据双容水箱的特性分别设计了一维、二维云模型控制器。在没有建立精确数学模型的前提下，首次实现了云模型控制器对双容水箱的液位控制。对工业现场以及云模型的理论研究都有一定的参考意义。最后对全文进行了总结，分析了本文设计的云模型控制器的优点以及不足，指出了今后的研究方向。