三容水箱液位控制系统_三容水箱液位控制系统的设计与仿真

三容水箱液位控制系统的设计与仿真

冯鹏辉，谭

兮，刘国营

【摘

要】

在分析了三容水箱液位控制系统结构和相应数学模型的基础上，基于

MATLAB/simulink

环境建立了系统的仿真模型，并对其

PID

参数进行了整定，

提出以分段变参数

PID

和自适应模糊

PID

相结合的方法来实现系统的控制。最

后利用虚拟仪器搭建控制系统平台设计控制程序，实现对整个控制过程的监控

和动态模拟。仿真研究结果验证了所设计的控制策略的有效性和正确性。

【期刊名称】

湖南工业大学学报

【年

(

卷

期】

2011(025)006

【总页数】

【关键词】

三容水箱；液位控制；自适应模糊控制；仿真

三容水箱液位控制系统是工业生产过程中多容流量对象的抽象模型，具较强的

代表性，可模拟工业生产过程中一阶或多阶次、线性或非线性、单容或多容、

耦合或非耦合等特性，以判别或验证各种控制策略性能的优劣。因而，对三容

水箱的控制系统进行研究有重要的理论意义和实际应用价值。

本文拟在分析三容水箱液位控制系统结构和工作机理的基础上，建立该系统结

构的非线性模型；采用

公司

PCI-6251

数据采集卡

[1]

和

LABVIEW

图形化

开发界面，设计三容水箱液位控制系统的硬件和软件，并采用人机交互界面对

控制过程进行监控和动态模拟，以验证本设计的可靠性。

液位控制系统结构及数学模型

三容水箱液位控制系统由水箱主体、差压变送器、气动调节阀、电磁阀、流量

传感器、电气转换器、空气压缩机、水泵、多功能采集卡、计算机等组成，硬

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