基于模糊自适应PID算法的液位控制系统设计毕业设计.doc

编号： 　　　 本科毕业设计（论文） 题目：基于模糊自适应PID算法的液位控制系统设计 Level control system design based on fuzzy adaptive PID algorithm 学 院 专 业 班 级 学 号 姓　名 指导教师 职称　　 　 完成日期  诚 信 承 诺 我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于模糊自适应PID算法的液位控制系统设计system, applying the e traditional PID control method is difficult to achieve the ideal results. So we often take the fuzzy PID control method. In this paper, by analysis the two-tank water system of AE2000A experimental device, corresponding to fuzzy PID control strategy, cascade control to the dual-tank water, master regulator using the fuzzy PID control and vice control using the conventional PID control. Open the MCGS configuration software to achieve the level control of dual-tank water level control and records , collecting the corresponding data. Analysis on the basic of these data , summarize the effect of fuzzy PID control. The experimental results show that the fuzzy PID control to control the level of lower water tank having a fast response .It is able to quickly reach the steady state and significant improvements in system performance. 【KEYWORDS】fuzzy PID；MCGS；Liquid level control；fuzzy control。 目　录 摘　要 II Abstract III 目　录 IV 1 绪论 1 1.1 液位控制的研究背景 1 1.2 过程控制的概述及发展 1 1.3 课题研究意义和背景 2 2 液位控制实现所需的硬件与软件介绍 3 2.1 系统所需的硬件和软件 3 2.2 系统的设计目的及流程 3 2.3 AE2000A型过程实验系统的介绍 3 2.4 MCGS组态软件介绍 7 2.4.1 MCGS组态软件的特点 8 2.4.3 MCGS的设计 9 2.5 MATLAB仿真软件 12 3 PID控制系统 14 3.1 PID控制概述 14 3.1.1 比例(P)调解 14 3.1.2 积分（I）调节 15 3.1.3 比例积分（PI）调节 15 3.1.4 比例积分微分（PID）调节 16 3.2 数字PID控制器 17 3.2.1 PID控制参数对系统性能的影响 17 3.2.2 PID参数的整定 18 3.3 过程控制系统的性能指标 20 4 模糊PID控制系统 21 4.1 模糊控制概况 21 4.1.1 模糊控制中常用的数学原理 23 4.2 模糊自适应PID控制器的设计 25 4.2.1 液位控制系统中的模糊化 26 4.2.2 建立模糊推理规则 26 4.3 模糊PID控制算法 28 5 串级控制系统 29 5.1 串级控制 29 5.1.1 串级系统的特点及适用场合 29 5.1.2 主、副调节器的选择 30 5.2 数学模型的建立 30 5.3 MATLAB仿真 33 5.3.1 设备的连接和相关检查 34 5.4 模糊PID在