智能PID算法在液位控制系统中的应用.doc

目 录 1引言 3 2 常规PID控制 3 2.1 PID控制原理 3 2.2 常规PID控制结构图 4 2.3 常规PID控制算法 4 3智能PID控制及其现状与发展 6 3.1 智能PID控制 6 3.2智能PID的现状 6 3.3 智能PID的发展 6 4 智能PID控制算法及控制流程 7 4.1智能PID控制算法 7 4.2智能PID控制算法流程 8 5 控制对象模型 9 6仿真实现PID智能控制 10 6.1 仿真软件简介 10 6.2常规PID控制的仿真 11 6.3 智能PID控制的仿真 12 7 仿真结果分析 17 8 结束语 17 参考文献 18 致谢 19 智能PID算法在液位控制系统中的应用 摘要：由于常规PID控制对实际液位控制系统的参数的实时调节具有很大的缺陷，本文提出了一种先进的智能PID算法来控制液位系统。智能PID控制算法是基于常规的PID控制算法之上，根据专家的理论研究和前人的实际经验，针对拥有大滞后的、时时变化的、大误差的非线性系统对象而研究出的控制算法。这个算法是通过分段来对其实现控制的，它具有很好的快速性，还有滞后控制的稳定性和抗干扰能力。利用智能PID控制算法，实时调整PID参数，已在工业控制系统中得到了良好的控制效果。 关键词：参数调整 智能PID算法 控制效果 Application of intelligent PID control algorithm for water level control Abstract：Since the conventional PID control for real-time control system to adjust the parameters of the actual level has great flaws, this paper proposes an advanced level of intelligent PID algorithm to control system Intelligent PID control algorithm is based on the conventional PID control algorithm,based on research and practical experience of previous experts theory,for with large lag, always changing nonlinear system objects rather large error control algorithms developed.The algorithm is segmented by regulation, it has better rapidity, and hysteresis control stability and anti-interference ability.the intelligent PID regulator is applied to real- time regulation of PID parameter , and has achieved good results in the water level control system. Key words：Parameterdjustment; Intelligent PID; Control Effect 1引言 目前,超过一半的液位控制系统仍采用常规的PID控制，这是因为这种控制易于实现、鲁棒性好等多种优点。液位控制系统是过程控制的首要研究目标，对PID算法的研究具有非常好的理论和实际意义。但由于大滞后的液位控制系统，这样建立的非线性数学模型，是很难把握的，选用传统的PID算法，增量算法很难获得满意的控制效果[1]。为了达到实际的工业需求，人们本能地想寻求其它更好的控制算法。目前，人们提出了在实际工业控制系统中的智能PID算法。本文介绍了液位控制系统的设计时，智能PID控制算法实现对设计的改进，根据系统的操作可以自动及时动态调整PID参数，又由于它不依赖于系统的数学模型，对系统参数的改变也没有太大的反应，所以更能应对在实际应用中发生的各种突发的情况，从而可以达成更好的要求[2]。 2 常规PID控制 在现在的实际工业控制系统中，应用最为普遍的就是通过比例，积分和微分规则控制的调节器。这样的控制就是PID控制，PID控制器从开始上市到现在也已经有了将近70多年的历史，它的优点主要有结构比较简易，稳定性能好且调整起来简单，它成为了现代工业控制的主要技术之一。 2.1