基于模糊自整定PID的水箱液位控制

水箱液位控制系统具有时滞性、大惯性、不确定性等特点,采用传统的比例积分微分控制器(Proportional-Integral-Derivative,PID)调节难以实现液位的快速、准确调节。因此引入模糊控制理论,利用其自适应学习能力,根据实际情况调节PID控制参数,以更好地适应水箱液位控制系统的参数变化。对水箱液位控制系统进行仿真实验,实验结果表明,模糊自整定PID控制有效减少了系统响应时间和系统超调量,加强了系统的快速响应性和鲁棒性。此外,还通过随机扰动仿真实验验证了模糊自整定PID控制在抵抗干扰方面的有效性。

动态矩阵算法在水箱液位控制中的应用

针对先进控制技术在下位控制系统中的应用问题,采用水箱模拟工业控制中常见的一阶被控对象。通过S7-300控制器,采用SCL语言编写矩阵运算功能块,实现了动态矩阵控制算法。水箱液位定值试验表明,在正常及扰动状态下,动态矩阵控制算法都取得了良好的控制效果。对于动态品质要求较高的控制系统,动态矩阵控制的实现效果明显优于传统PID控制。

基于WinCC的水箱液位控制系统实时仿真平台开发

该文以耦联双容水箱为例,介绍了一种基于WinCC的水箱液位控制系统实时仿真平台开发。首先用WinCC构建双容水箱工艺流程动态监控画面;然后在C脚本下实现对水箱液位非线性数学模型的求解和增量PID控制量的计算;最后通过设置相同的采样时间并关联相应的变量,实现监控动态画面和C脚本之间的通信,组建成一个完整的闭环控制系统,并进行手动/自动模式的测试。该仿真平台能够用动画实时地展示水箱液位变化过程,立体感和真实感强,可实现在线修改控制器参数、手动/自动两种模式无扰切换等功能,人机交互效果好,是一个有效的验证各类控制算法及其参数设定的仿真实验平台。

基于多模型自适应预测控制的双容水箱液位控制系统研究

针对工业环境中的液位控制问题,设计了一种水箱液位控制系统装置,利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成,使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建,并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位的预测控制。根据双容水箱系统建立了机理模型,并通过MATLAB系统辨识工具箱对系统模型进行了参数辨识,得到双容水箱的输入输出模型,从而进行液位控制的模型预测控制研究。实际控制结果表明,多模型自适应预测控制与单模型预测控制相比,前者的响应加快,超调量减少,性能更优。

基于分数阶PI^λ控制器的单容水箱液位控制

讨论分数阶PIλ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PIλ控制器的设计方法.研究了PIλ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法.通过Matlab仿真和水箱液位控制系统的实际操作实验,对分数阶PIλ控制器、整数阶PI控制器和常规Ziegler-Nichols参数整定方法进行比较,说明了本文设计方法的有效性和分数阶PIλ控制器的优越性.

水箱液位控制系统的仿真分析

随着我国经济发展水平的不断提高,科学技术得到飞速发展与进步,在科技进步下,控制理论也日趋完善,促使控制策略不断产生。在工业生产中,应用控制技术与控制理论可以获得更高的经济效益,还可以不断对控制设备升级改造,使企业对生产的产品有更高的认识度,明确工艺与生产各环节缺陷,进而将生产效率提升,成本得到节约。水箱液位控制系统是工业生产系统的代表,由此,本文将对水箱液位控制系统进行研究,构建"水箱系统"液位控制的数字仿真模型,以为相似控制系统应用与研究提供参考。

基于单片机技术开发的水箱液位控制器

水箱液位控制器是近年来开发的一种智能液位高度控制器产品,它是由传感器、控制器、执行部件等几项硬件单元紧密结合设计而成,其作用是对容器内液位高度进行实时观测、通过自动调节方式控制容器内的液面高度,从而达到防止容器内液位溢出或液位过低导致的不良后果,可广泛应用于工业控制。

PLC控制的水箱液位控制系统探讨

在我们的实际生活和生产中总能遇到液位和流量控制的问题。在生活方面像水库的水位、生活用水的供应、饮水机的使用等等。在生产方面应用的更广泛,像加工过程中的蓄液池的使用(控制液面的高度来提供合适的需求)、各种食品的加工、溶液的过滤等等。随着生活水平和经济水平的不断提高,对于液位和流量控制的问题要求也越来越严苛。所以如何采用合适的方法进行液位的控制,并得到很好的结果。本文就针对PLC控制的水箱液位的控制来进行探讨。

超临界锅炉贮水箱液位控制策略

介绍了超临界机组带循环泵内置式分离器启动系统的贮水箱液位控制策略,重点对贮水箱的正常运行模式、限制流量模式和溢流阀的控制进行了介绍。该逻辑设计实现了机组在启、停和升降负荷过程中贮水箱液位的全自动控制,在保证系统经济、稳定的同时也提高了控制的灵活性。

水箱液位控制系统控制器的设计

介绍水箱液位控制系统的硬件组成和工作原理,通过实验方法确定被控对象的传递函数,根据传递函数采用最短记忆法设计分数阶控制器,并通过实验方法对分数阶控制器的性能进行验证。

双容水箱液位自抗扰控制系统稳定性分析及实验教学设计

该文在系统稳定性分析的基础上设计了双容水箱液位自抗扰控制系统实验。首先通过阶跃响应法对系统进行辨识,然后采用基于幅角原理的双轨迹分析法对系统稳定性进行分析。介绍了双容水箱液位控制系统的工艺流程,设计了液位自抗扰控制方案,并进行了实验验证,将实验结果与传统的PID控制进行比较,最后进行了实验评价。该实验通过液位自抗扰控制实验设计和控制系统稳定性分析,使学生掌握自抗扰控制器应用方法,在获取系统稳定阈的基础上进行控制器参数整定。

T-S模糊算法在水箱液位非线性控制中的应用

通过实验手段及机理建模法获得多容水箱液位控制的分段线性化数学模型,从而采用T-S型模糊算法构成控制器,不仅能在每个模糊子区间中建立分段线性模型,还能借助隶属度函数将各分段线性模型平稳地连接成一个整体非线性系统模型,有效克服参数突变而引起的扰动,进一步提高控制系统动态响应性能。

单容水箱液位模糊控制系统的设计与研究

针对传统工业单容水箱液位控制过程中存在的稳定性差、响应慢等问题,提出了一种模糊控制方法对液位进行控制。首先根据单容水箱液位的控制要求设计了模糊控制器,然后搭建了基于远程数据采集模块的计算机控制系统,最后在VB环境下,设计了单容水箱液位监控人机界面进行液位控制。实验结果表明,在单容液位过程控制系统中,采用模糊控制与闭环PID控制相比,稳定性更好、响应速度更快,液位控制性能明显提高。

换热器出口温度和大水箱液位串级控制系统的研究

随着控制理论的不断发展,过程控制在工业生产中得到了广泛应用。以换热器出口温度和大水箱液位串级控制系统为研究目标,在MCGS组态软件的环境下,采用串级控制,并对PID控制算法进行了改进。系统通过远程输入输出模块进行计算机换热器出口温度和大水箱液位串级控制,达到控制温度和液位的目的,并从理论分析和实验操作两方面进行了控制优化策略研究探讨。

过程控制系统中的双容水箱液位恒值控制研究

过程控制实验系统在高校和科研中应用比较广泛,双容水箱液位控制系统具有单输入、单输出、非线性、时变和滞后性的特征,本文以天煌教仪THJDS-3型过程控制实验平台中的双容水箱液位作为被控制对象,通过该系统建立双容水箱液位的传递函数数学模型,设计了PID控制器,并用MATLAB对上述控制系统进行了仿真研究,对实验结果进行了分析。

智能控制单容水箱液位的系统设计

文章以西门子公司S7-300作为控制器,利用结构紧凑,扩展能力强,性价比高的特点,设计一套运行稳定、安全可靠又经济的液位控制系统。控制核心以S7-300系列为主,以电磁阀、压力变送器、水泵等为辅,构成了单容水箱液位控制系统的硬件和软件的设计。

基于混杂Petri网的液位控制系统仿真研究

针对工业生产中液位控制具有连续变量和离散变量共存这一复杂性,提出建立一种基于Petri网的水箱液位系统运行的混杂状态变换模型,用以分析单容、双容水箱液位等工业系统在运行过程中的多重状态及其转换关系。在Matlab/Simulink环境下,设计实现了单容、双容水箱液位混杂系统的仿真控制模型。仿真实验结果表明,该混杂模型及控制策略符合液位系统实际运行要求;采用混杂Petri进行建模分析,能较全面地描述液位系统中物理量间的并发及混杂现象,模型具有较好的封装性和可实现性,设计方法简便、有效。

基于PCS7的水箱液位全程自动实训项目开发

介绍了一个考查学生的系统集成能力、软硬件应用水平和编程的创新性新实训项目。通过利用西门子DCS系统PCS7来实现EFAT/P实验装置上水箱液位的全过程给水自动控制。要求学生自主配置和组态设备、独立设计编写控制程序,将学过的分散的专业知识整合应用到此项目中。几届学生训练的结果表明:利用该系统可以大大提升学生的自动化工程素养和应用的创新意识。

基于组态虚拟仿真技术的水箱液位实验

为节约自动化实验设备成本,提出基于组态虚拟仿真技术的水箱液位实验方案。采用OPC通信技术实现Matlab与组态王的数据交换,由Matlab实现算法的分析和计算,在组态王中进行可视化的画面实时监控、操作等,并以双容水箱液位实验进行物理实物和虚拟仿真的实验对比验证。实验比较结果表明,组态虚拟仿真实验技术既能体现出控制算法的分析与计算,又能较好地监控实验对象的实时行状态,实现了与实物物理实验的同质等效。

模糊神经网络PID在三容水箱中的应用

现代工业生产过程日益复杂,采用先进的控制算法对生产进行控制,以提高生产控制水平,提高生产质量及效率。通过对工业过程控制中典型对象——三容水箱的液位控制分析,提出将模糊控制与神经网络结合的智能模糊神经网络PID控制。仿真结果表明该控制方法比传统PID控制具有调节时间短、超调量小、鲁棒性强的优点。该控制方法集中了模糊控制和神经网络控制的优点,自学习能力及模糊信息处理能力都具有一定优势,更能适应现代工业控制的需要。