水箱液位系統(tǒng)的RBF-ARX模型與預(yù)測控制的研究.pdf

1、工業(yè)生產(chǎn)的進步對國民經(jīng)濟的發(fā)展起到了重要作用，隨著工業(yè)控制過程的日漸復(fù)雜化，常規(guī)PID控制方法的缺點逐步呈現(xiàn)，所以對先進控制算法應(yīng)用于工業(yè)過程控制的研究非常重要。水箱系統(tǒng)是一個具有耦合性和時滯性的非線性系統(tǒng)，包含流量、液位、溫度和壓力這些工業(yè)過程中常見的目標(biāo)控制變量。論文圍繞水箱液位系統(tǒng)的建模與預(yù)測控制進行了深入研究，對工業(yè)過程領(lǐng)域的控制具有積極的意義。本文的主要的工作如下:
　　1.對水箱液位的監(jiān)控平臺進行了開發(fā)，通過建立水箱設(shè)

2、備的牛頓模塊與組態(tài)王的通訊，以及組態(tài)王與Malab軟件的DDE通訊，實現(xiàn)了對控制系統(tǒng)的實時監(jiān)控和實驗數(shù)據(jù)的采集，并依靠Matlab編寫控制算法進行后續(xù)的實驗研究。
　　2.編寫了PID控制算法程序，利用PID控制器對水箱液位系統(tǒng)的實際數(shù)據(jù)進行了采集?；谒杉膶嶋H數(shù)據(jù)，運用系統(tǒng)辨識建模方法—ARX建模方法和RBF-ARX建模方法分別對水箱液位系統(tǒng)進行了建模，并將兩組建模結(jié)果進行了對比，證實了RBF-ARX建模方法更適用于該非線性

3、系統(tǒng)的建模。
　　3.以水箱液位系統(tǒng)的RBF-ARX模型作為預(yù)測模型設(shè)計了預(yù)測控制器，并利用Malab軟件建立了Simulink仿真平臺進行以RBF-ARX-MPC為例的仿真實驗。通過仿真實驗對預(yù)測控制各參數(shù)對控制效果所產(chǎn)生的影響進行了深入的研究，經(jīng)過多次仿真實驗，得出一組仿真效果較好的參數(shù)，為之后的實時控制的參數(shù)調(diào)整提供了方向。
　　4.對實驗室水箱液位系統(tǒng)進行了實時控制，本文將兩種控制算法—PID控制算法和基于RBF-A