[毕业设计] [毕业设计]单容水箱液位模糊控制系统设计

论文简介：

毕业设计-单容水箱液位模糊控制系统设计，共46页，19268字，附外文翻译、答辩PPT
摘要
液位控制是工业控制中的一个重要问题,针对液位控制过程中存在大滞后,时变,非线性的特点,为适应复杂系统的控制要求,人们研制了种类繁多的先进的智能控制器,模糊控制器便是其中之一。模糊控制，使控制系统的响应速度快,过渡过程时间大大缩短,超调量减少,振荡次数少,具有较强的鲁棒性和稳定性,在模糊控制中扮演着十分重要的角色。
本文介绍了模糊控制在单容水箱的液位控制系统中的应用。首先建立了液位控制系统数学模型,介绍了PID控制和模糊控制的基本原理, 然后利用 MATLAB 工具对控制对象进行了跟踪设定值,进行单容水箱液位模糊控制方面的仿真研究。模糊控制算法与常规 PID 算法相比具有鲁棒性强和动态性能好等特点,该控制方法对于单容水箱系统控制是有效的。
关键词： PID控制，模糊控制，simulink 仿真

Abstract
The liquid level control industrial control is one of the important problems , According to level control process in big lag, time-varying, Nonlinear character is tics ,In order to adapt to the control requirements of complex system , It was a wide variety of advanced intelligent controller, Fuzzy controller is one of them. Fuzzy control algorithm combined with PID control and fuzzy control method, can realize PID parameters of online adjustment, the control system of the fast response, the transition process time shortens greatly, overshoots reduce, oscillation less number, and has strong robustness and stability in fuzzy control play a very important role in.
This article describes the fuzzy control in Water Level Control System. First, the establishment of a level control system mathematical model describes the basic principles of fuzzy control and PID control, and then use MATLAB tools for control object tracking settings, single-tank water level simulation of fuzzy control. Fuzzy control algorithm and compared with the conventional PID algorithm robustness and dynamic performance and good features, the control method for single-tank water system controls are effective.
Keywords: PID control，tank fuzzy control，simulink simulation

目录
第一章 绪论 6
1.1 选题背景、研究意义及文献综述摘要 6
1.1.1选题背景 6
1.1.2研究意义 6
1.2模糊控制在工业中的应用 7
1.3系统的控制算法种类 8
1.4 本论文的主要内容 9
第二章 单容水箱液位系统组成及数学建模 10
2.1 单容水箱的组成 10
2.2 单容水箱液位的数学建模 10
第三章 控制系统的设计 12
3.1 PID控制算法和模拟PID调节 12
3.2 PID控制规律 14
3.2.1数字PID控制算法 16
3.2.2控制器的P，I，D项选择 16
3.3模糊控制理论的起源与发展 17
3.4 模糊控制系统 20
3.4.1 模糊控制系统的组成 20
3.4.2 模糊控制器的组成 21
第四章 单容水箱液位模糊控制系统的设计 26
4.1 输入、输出变量的论域和模糊化 26
4.2 量化因子和比例因子 27
4.3隶属函数的选择 29
4.4 模糊控制规则表 30
第五章 单容水箱液位控制系统的仿真研究 32
5.1 MATLAB简介 32
5.1.1 MATLAB 基本功能 32
5.1.2逻辑工具箱 33
5.1.3 模糊逻辑的SIMULINK 33
5.2 单容水箱液位的MATLAB仿真 34
5.3 模糊控制系统simulink仿真步骤 35
参考文献 42
致谢 44
毕业设计小结 45

本论文的主要内容
本论文研究的以单容水箱液位为研究对象，建立数学模型，设计单容水箱液位单回路反馈控制系统，采用PID控制并进行仿真以及参数整定。设计单容水箱液位模糊控制系统。即设计一个两维模糊控制器，模糊控制器的设计为两个输入一个输出，模糊控制器的输出用来控制阀门的开度，调节水箱的液位。最后对PID控制和模糊控制进行比较。
主要技术指标
1、液位保持在480-510mm
2、超调量≤5%
3、稳定时间＜200S

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• 毕业设计-单容水箱液位模糊控制系统设计
• 杨鹏飞
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