【摘 要】
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本文介绍了一种基于PC-Based的水箱智能控制系统,用以提高化工生产中水罐液位的控制速度。本文以液位控制系统为研究对象。常规PID控制器以其算法简单,鲁棒性好等特点被广泛
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本文介绍了一种基于PC-Based的水箱智能控制系统,用以提高化工生产中水罐液位的控制速度。本文以液位控制系统为研究对象。常规PID控制器以其算法简单,鲁棒性好等特点被广泛应用于工业过程控制中,但是存在一定缺限,它不能根据被控对象参数的变化作出动态调整。而在液位控制系统中,常常存在大滞后、时变、非线性的环节,针对这样的系统,传统的PID控制不能满足控制要求,所以将不需要精确数学模型的模糊控制技术与传统PID控制技术相结合,利用各自的优点,对水箱液位进行控制,具有一定的实用价值。本论文对PID控制器、模糊控制器和自学习模糊控制器的原理、特点、构成[1],进行了一定的研究,总结其利弊,设计出混合型智能控制方式,通过实验验证其有效性,并实验结果进行分析和总结。该控制系统主要利用Beckhoff总线端子系统,完成下位机与上位机的数据传输;采用了自学习模糊控制和PI控制相结合的智能控制算法,利用C++语言完成控制算法程序,采集下位机的实时数据在上位显示器中实现在线监控,并实时修改模糊控制规则和与PI控制算法切换,实现对水箱的液位控制。在控制程序的编写过程中,利用TwinCAT工控软件与VC++开发工具进行连接,进行混合编程研究,设计出接口程序、混合智能控制算法程序和监控界面系统程序。最后,对PID控制器,模糊控制器,混合型智能控制器分别对水箱液位的控制效果进行比较。实验结果表明,混合型智能控制算法具有较好的快速性和一定的稳态性能。证明本设计控制效果较好,证明了该算法的有效性。
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