改进型PID算法在双水箱控制系统中应用研究

摘要PID控制一直贯穿在液位控制系统的设计中，是一种应用非常广泛的控制方法。本文主要介绍了一套基于ARKA2004控制器的双容水箱液位控制系统，并提出了采用模糊控制对控制系统进行改进的方法。66792

本文首先介绍了数字式PID在双容水箱液位控制中的实现。采用ARKA2004作为主控制器，利用STEC2016触摸屏编辑人机界面，利用数字式PID实现工业现场调节及控制，并利用MAtlab软件对此进行模拟仿真。然后在此基础上提出了对PID控制的一些改进方式，介绍了适于过程控制的模糊控制理论，并给出了模糊PID控制器的具体设计方法。然后利用Matlab对模糊PID进行仿真，通过对比波形，比较数字式PID和模糊PID，说明改进后的PID控制性能更好。

毕业论文关键词：液位控制 PID 模糊控制

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title Applied research of the modified PID algorithm in the

double-water-tank control system

Abstract

PID control has been used throughout the design of liquid level control system,which is widely used in the process of control.In my paper I mainly introduce a set of double-water-tank level control system which is based on ARKA2004 controller, and put forward fuzzy control method to improve the control system.

In this paper,I firstly introduce the implementation of the digital PID in the double-water-tank level control , use ARKA2004 as the main controller, use STEC2016 touching screen to edit the man-machine interface, and achieve the adjustment and control of PID in the industrial field, then move on to the simulation by using Matlab software. I further put forward some improvement methods of PID control,introduce the fuzzy control theory which is suitable for process control, and give the specific design method of fuzzy PID controller. Then I realize the simulation of fuzzy control, and show that the improved PID control performance is betterby comparing the waveform of digital PID and the waveform of fuzzy PID.

Keywords Liquid level control PID Fuzzy control

1 绪论 1

1.1 研究的背景和意义 1

1.2 PID控制的发展和前景 2

1.2.1 PID控制的发展史 2

1.2.2 PID控制的前景 2

1.3 模糊控制算法的历史和特点 3

1.4 本文的主要内容和安排 4

2 双容水箱PID控制程序设计 5

2.1 CS4000过程控制实验装置介绍 5

2.2 ARKA-2004控制器及其编程软件介绍 6

2.2.1 ARKA-2004的结构 6

2.2.2 检测出实际液位值与传感器输出电流之间的对应关系 7

2.3 关于STEC-2016的介绍 7

2.3.1 触摸屏的相关概念 7

2.3.2 利用HoxConfig编辑一个完整的监控画面的操作 8

3 程序调试及PID控制参数整定 11

3.1 PID控制原理 11

3.2 PID调节的过程改进型PID算法在双水箱控制系统中应用研究:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_74817.html