基于参数自整定的双容液位模糊控制系统设计

针对双容水箱普遍存在容积延迟问题和传统P I D控制难于达到控制要求的特点,提出了基于串级技术的双容液位模糊PID控制系统。系统根据双容水箱液位控制的特点,采用模糊串级PID控制技术、智能仪表AI808、M C C S组态软件实现了双容水箱液位的高精度控制。实验表明:该系统具有静态精度高、自适应能力强、可靠性好、抗扰动性强等特点,大大提高了水箱液位的控制质量。     

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Matlab双容液位系统控制方法研究

本文利用MATLAB/Simulink工具对双容水箱液位控制系统进行了单回路PID控制、串级PID控制、基于Smith预估器的PID控制仿真和对比分析.仿真结果表明:对于控制双容水箱液位系统等大延迟二阶对象系统时,基于Smith预估器的PID控制方法和串级PID控制方法都是比较有效的.     

基于状态方程模型的双容水箱实时仿真

针对双容水箱闭环控制系统,通过机理分析方法建立了被控对象和控制通道的状态方程数学模型,通过差分方法对模型进行数字化,不必进行非线性处理,直接按时序进行递推求解,从而有效简化了模型的数学处理过程,并利用组态软件脚本语言,分别编制了被控制对象和控制通道各单元仿真程序,实现了双容水箱液位控制系统的仿真。仿真系统具有实时性和在线性特点,操作过程与实际生产操控形式完全相同,可连续对干扰和设定值变化进行在线仿真,仿真系统对于实际控制系统PID参数整定以及生产操作人员的培训具有重要的参考价值。     

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.     

基于实时图像处理的水箱控制系统

针对双容水箱控制系统,提出了采用实时图像处理的方法来获取水箱液位高度。在实时图像处理过程中,主要是对摄像头获得的实时图像中的两个水箱液位高度进行提取。由于液面目标处于复杂背景下,提取时受到水流和气泡的干扰很大,很难精确定位液面高度。同时考虑到必须应用于水箱控制系统,所以要达到实时处理的效果。文中首先采用帧差检测,初步确定液面位置,再通过对液位高度范围的预测来精确地确定液位高度。不但可以精确确定液位高度,而且符合系统实时控制的要求,最终试验得到了较好的控制效果。     

基于组态软件的液位控制系统设计

随着计算机技术的发展,计算机控制技术在过程控制中占有十分重要的地位。液位控制系统是PLC在工业控制中的重要应用,本文阐述了PLC及MCGS的基本工作原理,详细介绍了基于PLC和MCGS的液位控制系统的设计和实现,主要包括系统的实现原理、结构框图、控制界面、软件程序等。本系统是基于PLC的双容水箱的液位自动控制系统,即当液位低于设定的下限值时,系统自动打开泵上水;当水位到达设定值时,系统自动关闭水泵。利用现场相关的硬件设施如变送器等配合上位机MCGS组态软件完成现场数据的采集、报表输出和曲线显示,提高液位控制系统的控制精度和控制界面的友好性。     

基于组态软件的三容水箱控制系统设计

在三容水箱物料平衡的基础上,建立系统的方程,在平衡点时非线性函数进行泰勒展开并进行简化处理,建立了三容水箱系统的模型.为研究不同的典型对象,讨论了利用三容水箱实验系统构成典型的一阶、二阶、三阶对象,采用力控组态软件,时整个液位控制系统进行组态,构成控制精度高,显示直观的多对象液位系统.     

动态矩阵控制在水箱液位控制系统中的应用

以水箱作为实验对象,采用动态矩阵控制的截断误差校正算法来实现对液位的定值控制。将动态矩阵控制算法在MATLAB中用Simulink建立模型,通过网络远程下载到网络化控制器中执行,对水箱液位进行实时控制,同时由监控组态软件远程监控和管理,及实验室的网络视频服务器远程监控现场情况。双容实验控制效果较为理想,在工作点附近可以较快而平稳地达到设定值。     

近似动态规划在双容水箱预测控制中的应用

在双容水箱液位优化控制的研究中,由于双容水箱液位控制系统是一个典型的具有大滞后、非线性特征的难控系统,造成系统液位控制不稳定.为解决上述问题,提出一种近似动态规划的预测控制算法,建立反映系统预测时域内参考轨迹与预测输出偏差的性能指标函数J.将函数J的优化问题看作动态规划问题,为了避免“维数灾”,采用近似动态规划求解J的近似值,获得最(次)优控制策略.算法包括评价网络、模型网络和执行网络三部分.评价网络近似性能指标函数,模型网络近似系统输入输出关系,执行网络给出相应控制策略.通过不断在线调整各网络参数,使系统输出逼近参考液位.仿真结果表明,与经典PID算法相比,改进算法表现出更好的控制效果.