三容水箱智能控制算法研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)過(guò)程控制的發(fā)展，除了簡(jiǎn)單的過(guò)程控制系統(tǒng)以外，各種非線性、大延時(shí)、多變量的復(fù)雜控制系統(tǒng)也不斷出現(xiàn)。三容水箱實(shí)驗(yàn)裝置不但具有非線性、大滯后的特點(diǎn)，而且可以模擬工業(yè)過(guò)程控制實(shí)現(xiàn)液位、流量等信號(hào)的測(cè)控。因此，分析其特性，研究其過(guò)程控制規(guī)律，將不同的控制算法應(yīng)用在其上，既有理論意義又有實(shí)用價(jià)值。
　　為滿足復(fù)雜控制系統(tǒng)的控制要求，專(zhuān)家及學(xué)者研究出了多種智能控制算法，較為典型的有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制算法、模糊控制算法、遺傳算法、專(zhuān)家控制算

2、法等，并將其應(yīng)用到工業(yè)控制領(lǐng)域。
　　本設(shè)計(jì)以三容水箱作為研究對(duì)象，分別以能量平衡為理論依據(jù)進(jìn)行機(jī)理建模;以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，利用最小二乘法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)建模;再通過(guò)模型驗(yàn)證選取與實(shí)際更接近的數(shù)學(xué)模型做被控對(duì)象模型。應(yīng)用Matlab分別將傳統(tǒng)PID（ProportionIntegrationDifferentiation）控制，模糊自適應(yīng)PID控制，BP(BackPropagation)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制運(yùn)用到被控對(duì)象模型上進(jìn)行仿真，分析

3、仿真結(jié)果。在此基礎(chǔ)上，借助A3000高級(jí)過(guò)程控制實(shí)驗(yàn)設(shè)備，以和利時(shí)DCS(DistributedControlSystem)作為實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)平臺(tái)，使用DCS自帶的CFC(ContinuousFunctionChart)連續(xù)功能塊實(shí)現(xiàn)PID控制，采用FBD(FunctionBlockDiagram)功能模塊實(shí)現(xiàn)模糊自適應(yīng)PID控制，使用結(jié)構(gòu)化編程方法實(shí)現(xiàn)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制，把3種控制算法分別作用于三容水箱液位控制系統(tǒng)上進(jìn)行閉環(huán)控制，并對(duì)實(shí)