雙容水箱液位的內(nèi)模PID控制研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在石油化工、電力、冶金、機(jī)械和航空航天領(lǐng)域，現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，它的控制難度也越來越大，這樣人們對(duì)控制系統(tǒng)的要求就越來越高。工業(yè)生產(chǎn)過程中普遍采用的是經(jīng)典比例積分微分(簡稱PID)方法進(jìn)行控制，經(jīng)典的控制方法雖然能夠解決大部分的問題，但不確定的特性、非線性和大的時(shí)滯性等等繁雜的問題仍然存在于現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)過程。為了解決此類問題，論文通過把經(jīng)典的通用的PID的控制方法與內(nèi)部模型控制技術(shù)的優(yōu)良特點(diǎn)相結(jié)合，設(shè)計(jì)

2、出內(nèi)部模型PID的控制的理論算法，并且在軟件仿真中和試驗(yàn)環(huán)境中對(duì)雙容水箱的液位進(jìn)行控制。
　　雙容液位的仿真控制是在MATLAB軟件中實(shí)現(xiàn)，根據(jù)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)建立二階系統(tǒng)控制模型，并且通過內(nèi)部模型比例積分微分(IMC-pid)的控制算法來完成對(duì)兩個(gè)水箱的水位的高度進(jìn)行目標(biāo)控制。通過內(nèi)模PID控制算法能夠比較迅速的整定出最優(yōu)PID參數(shù)，大大的簡化了整個(gè)整定過程，并且對(duì)二階系統(tǒng)控制效果也能達(dá)到最優(yōu)化。
　　內(nèi)模PID控制試驗(yàn)

3、是在PCT-IVE型高級(jí)過程實(shí)驗(yàn)裝置與相應(yīng)的分布式控制系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，通過計(jì)算機(jī)的組態(tài)軟件進(jìn)行人機(jī)界面的控制，并通過組態(tài)軟件讀取曲線圖。并實(shí)時(shí)監(jiān)控整個(gè)控制過程，通過內(nèi)模PID控制算法來整定PID參數(shù)能夠得到比較理想的響應(yīng)曲線。
　　雙容水箱液位控制曲線表明，無論是在MATLAB軟件中仿真還是在PCT-IVE型高級(jí)過程控制系統(tǒng)中試驗(yàn)，通過內(nèi)模PID控制算法來整定PID效果都比較明顯，整定過程也比較簡單。其效果主要表現(xiàn)在其動(dòng)態(tài)性能更好，穩(wěn)