PID双容水箱液位控制系统设计(3)

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在这之中国内有名大学的研究人员研究了利用 RBF-ARX 模型来对水箱的液位控制系统进行动态仿真建模研究。这里面详细的描述了上述模型的结构，建模的连接上的参数识别，对 RBF 进行优化等这些已经出现的情况。已经搭建的 BF-ARX 对比 ARX 模型，这种对比结果显示 BF-ARX 的模型拥有绝对的优势在非线性建模过程中。

吉大学者提出了了运用了建立在非线性的静态可返回值的解耦方案的平台上，进行水箱液位系统的定值控制，在相关条件都满足系统需要的情况下，我们可以运用微分方程的方法来解决面临的输入输出值的转换关系，接下来再应用正确可行的方案来进行状态的回复，通过这种方法他们解决了非线性系统的解耦。经过解耦之后，水箱的液位控制系统就可以被分解成两个小模块。这两个小模块都是一个输出以及一个输入的小系统构成。而且对于两个小系统来说，都可以采用 PI 控制，这样就解决了非线性这个问题。文献综述

有研究人员使用了模糊-神经网络的解耦控制的方法，用这种方法证实了水箱液位控制系统的解耦可以通过这种方式进行控制，同时它也可以控制水箱的液位。该种方法结合了模糊控制的特点，其中包括稳定性能超强以及该控制对于模糊对象有很明显的控制效果的相关特点，从而具体并且直接的从输入输出的数据中，得到提取出模糊规则的相关能力。

同时有学者提出来使用 T-S 模型的模糊型 PID 控制策略，这种方法可以依照液位的变化，通过适用度加权可以产生 PD 的控制参数，这样就可以实现参数的想对平稳度过。这个过程有利于改善系统的性能。

科研人员提出在现有的基础上提出了一种设计，这种设计可以自己调整 PID 参数，从而使控制系统的反应的灵敏度更加的迅速，整个系统运行时的反应时间减少，系统振荡的次数也随之减少，从而具有更厉害的稳定性。

广大的研究学者提出了使用 BP 网络识别水箱液位控制系统的策略。其采用了并联型识别结构，网络使用 Levenberg-Marquardt 算法以及 BFGS 拟牛顿算法，然后使用 Matlab 软件平台，从而实现比较训练仿真，实验结果显示，采用 LM 算法以及 BFGS 拟牛顿算法能较好的识别水箱液位控制系统。

2.2 PID 控制算法的介绍

在实际的工程中，被极多的使用的调节器控制规律有 P 控制、I 控制和 D 控制，它又简称 PID 控制，也被叫做 PID 调节。PID 调节器从出现到现在已经有很长一段时间了，因为它的模型十分简单，适用范围广，而且它具有很高的稳定特性，这么多的优势让它成为控制器界的领头羊。来~自^751论+文.网www.751com.cn/

2.2.1 PID 控制算法的发展

PID 控制器作为最早被使用的控制器，从被应用到当代已经有一段很悠久的发展史了，而且它一直到今天都还是工业发展过程中使用最多的控制器。PID 控制器容易学，方便操作，内涵相对不深入，在其使用的过程中并不依赖精确地系统模型等一系列的相关要素，就是这些原因让它成为了实际生活中使用最多的控制器。截止到目前，PID 控制和其相关的控制器，以及与 PID 相关的智能仪器仪表在市场上都有很多，系列产品已经成为现代工业生产生活不可或缺的一部分，在现在的销售商哪里有各种各样的 PID 控制器产品，并且很多家公司都开发出来自己的调节器。它门拥有 PID 的参数自我调节的功能型智能化仪器仪表。它的参数自我调节是通过高科技调节和自我调整来完成。这种方法有利用实现的压力的控制，流量的测定，温度的监测和液位监测的控制器，能够完成 PLC 控制。PLC 是运用闭环控制原理来对 PID 进行整定，从而使 PLC 可以直接同设备进行相连，它也能与完成 PID 控制作用相应的控制器的交流，可以利用网络来实现它的远程控制功能。