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模糊自抗扰双容水箱液位控制器设计

制造业自动化 2024年第4期46卷 166-169,178页

作者：周宣征张公永张盛峰山东航空学院电气工程学院滨州256600 中国地震局地震预测研究所北京100036

为了提高自抗扰控制应用下双容水箱控制系统的快速性和抗扰能力,在传统自抗扰控制技术基础上提出一种模糊自抗扰双容水箱液位控制器方法。分析了系统模型,建立系统扰动模型和状态观测器,并通过仿真分析观测器性能,设计了模糊自抗扰控制... 详细信息

为了提高自抗扰控制应用下双容水箱控制系统的快速性和抗扰能力,在传统自抗扰控制技术基础上提出一种模糊自抗扰双容水箱液位控制器方法。分析了系统模型,建立系统扰动模型和状态观测器,并通过仿真分析观测器性能,设计了模糊自抗扰控制器,利用模糊算法提高自抗扰控制器的快速性,通过仿真分别对PID控制与自抗扰控制,模糊自抗扰与自抗扰控制两对组合进行分析对比。仿真结果表明,模糊自抗扰控制方法相对于自抗扰控制和PID方法响应速度更快,抗干扰能力更强,具有一定的应用价值。

关键词：模糊控制自抗扰控制液位控制双容水箱

基于模糊自整定PID的双容水箱串级液位控制系统研究

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自动化应用 2024年第3期65卷 206-208,214页

作者：梁梦莹胡山天津职业技术师范大学工程实训中心天津300222 天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院天津300222 天津市信息传感与智能控制重点实验室天津300222

双容水箱串级液位控制具有抗干扰能力强、超调量小、过渡过程较短等特点。传统的PID算法和参数整定方法难以达到期望的控制效果。因此,针对双容水箱串级液位控制,利用模糊推理的方法实现在线自整定PID参数,设计相应的模糊PID控制器,基于... 详细信息

双容水箱串级液位控制具有抗干扰能力强、超调量小、过渡过程较短等特点。传统的PID算法和参数整定方法难以达到期望的控制效果。因此,针对双容水箱串级液位控制,利用模糊推理的方法实现在线自整定PID参数,设计相应的模糊PID控制器,基于Simulink仿真建模,对比传统的PID与模糊自整定PID输出响应曲线发现,该模糊自整定PID系统具有更好的鲁棒性,抑制系统超调以及对控制参数变化的自适应能力更强。

关键词：双容水箱模糊自整定PID控制串级液位控制

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基于组态王6.55的双容水箱控制系统设计

现代制造技术与装备 2024年第2期60卷 206-208页

作者：王彦力赵丽娟张亮霞宁夏理工学院石嘴山753000

双容水箱作为调节和控制液位的工具,其规模不断扩大、复杂程度不断提高。传统的控制方法很难达到理想的控制效果。基于组态王6.55软件设计的控制系统,能够控制双容水箱的液位,使其处于安全范围。当液位超出安全范围时,系统进行报警并打... 详细信息

双容水箱作为调节和控制液位的工具,其规模不断扩大、复杂程度不断提高。传统的控制方法很难达到理想的控制效果。基于组态王6.55软件设计的控制系统,能够控制双容水箱的液位,使其处于安全范围。当液位超出安全范围时,系统进行报警并打印报表,输出当前值。主控画面能直观显示双容水箱液位控制的结果。经验证,该控制系统画面简单、直观,操作便捷,可应用于双容水箱的实际控制。

关键词：双容水箱组态王6.55 控制系统液位控制

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非线性双容水箱建模与预测控制

系统仿真学报 2006年第8期18卷 2078-2081,2085页

作者：陈薇吴刚中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027

应用流体力学理论对双容水箱液位系统进行力学分析,采用机理建模方法,建立非线性数学模型。应用实测数据拟合模型参数,采用三组仿真/实测阶跃响应曲线,验证了机理模型。采用有约束一步非线性预测控制算法,并考虑了控制工程中多种实际约... 详细信息

应用流体力学理论对双容水箱液位系统进行力学分析,采用机理建模方法,建立非线性数学模型。应用实测数据拟合模型参数,采用三组仿真/实测阶跃响应曲线,验证了机理模型。采用有约束一步非线性预测控制算法,并考虑了控制工程中多种实际约束问题,对双容水箱液位系统进行了实际控制。实验结果初步验证了控制算法,并进一步验证了模型的有效性。

关键词：机理模型非线性预测控制约束控制双容水箱

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双容水箱基于QPSO算法的PID控制研究

控制工程 2021年第8期28卷 1553-1558页

作者：李磊李俊红顾菊平华亮南通大学电气工程学院江苏南通226019

双容水箱液位系统是典型的非线性、时延系统,以CS4000装置为研究对象,通过机理法和测试法建立其数学模型。粒子群优化算法是模拟鸟类群体行为的智能算法,参数设置较少,收敛性较好,但寻优过程易陷入局部最优解。为此,提出了量子行为粒子... 详细信息

双容水箱液位系统是典型的非线性、时延系统,以CS4000装置为研究对象,通过机理法和测试法建立其数学模型。粒子群优化算法是模拟鸟类群体行为的智能算法,参数设置较少,收敛性较好,但寻优过程易陷入局部最优解。为此,提出了量子行为粒子群优化算法。针对常规比例积分微分(proportional-integral-derivative,PID)控制器在处理时延、非线性对象方面的不足,提出了基于量子行为粒子群优化算法的PID控制器,并将该控制器用于双容水箱液位系统。结果表明,相比于常规PID控制器和粒子群优化算法,基于量子行为粒子群优化算法的PID控制器具有更好的控制效果。

关键词：双容水箱粒子群优化算法量子行为粒子群优化算法 PID控制

基于微信小程序监控的双容水箱虚拟仿真平台设计

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吉林化工学院学报 2022年第11期39卷 6-13页

作者：高兴泉徐德财吉林化工学院信息与控制工程学院吉林吉林132022

针对双容水箱受场地限制、介质流动、实验周期长等局限性,为了更好地监控数据和提高实验效率,同时激发使用者的兴趣,设计了一款双容水箱虚拟仿真平台.该平台使用STM32微控制器分别模拟双容水箱数学模型和增量式PID控制器,通过wxml、wxss... 详细信息

针对双容水箱受场地限制、介质流动、实验周期长等局限性,为了更好地监控数据和提高实验效率,同时激发使用者的兴趣,设计了一款双容水箱虚拟仿真平台.该平台使用STM32微控制器分别模拟双容水箱数学模型和增量式PID控制器,通过wxml、wxss和javascript,完成微信小程序的搭建;此外,还使用WIFI模块ESP8266和MQTT服务器实现了单片机与微信小程序之间的数据转换.该系统能够与手机终端交互,用户可在手机上随时设置PID参数,实时显示液位数值和监控整个实验过程,并且可以显示液位历史曲线,LCD屏幕上也可模拟动态水柱变化,用户使用效果更加生动和直观.

关键词： STM32微控制器微信小程序双容水箱 MQTT服务器 ESP8266

双容水箱模糊Smith时滞补偿控制系统混合实验平台设计

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实验技术与管理 2017年第1期34卷 84-89页

作者：蒋建波苗爱敏李鹏梁竹关邹勋檀磊云南大学信息学院

设计了一个基于西门子S7-300PLC控制系统和双容水箱实验装置的混合实验平台,其涵盖了控制策略的仿真以及对实际对象的控制。该平台利用以太网和OPC通信,实现了控制器、被控对象及监测系统之间的数据互联传输,并以模糊Smith时滞补偿控制... 详细信息

设计了一个基于西门子S7-300PLC控制系统和双容水箱实验装置的混合实验平台,其涵盖了控制策略的仿真以及对实际对象的控制。该平台利用以太网和OPC通信,实现了控制器、被控对象及监测系统之间的数据互联传输,并以模糊Smith时滞补偿控制策略的应用验证为例,使得虚拟仿真和实际验证有机地融合在一起并能够灵活、快速地转换,提高了双容液位系统控制策略设计的可移植性,解决了系统设计和工程应用之间的脱节问题。

关键词：实验平台双容水箱液位控制模糊Smith控制器 OPC

基于DMC算法的双容水箱液位控制系统研究与仿真

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吉林化工学院学报 2023年第3期40卷 38-41页

作者：郭肖楠徐兆莲林建东曹玉波吉林化工学院信息与控制工程学院吉林吉林132022 辽宁中集哈深冷气体液化设备有限公司技术中心辽宁开源112300

针对双容水箱液位控制系统,通过机理分析法建立了水箱的传递函数和增量状态方程数学模型,将增量状态方程用差分方法进行离散化不必进行线性处理,可避免系统误差,方程时序递推求解的过程可模拟双容水箱液位控制系统的实时仿真。用动态矩... 详细信息

针对双容水箱液位控制系统,通过机理分析法建立了水箱的传递函数和增量状态方程数学模型,将增量状态方程用差分方法进行离散化不必进行线性处理,可避免系统误差,方程时序递推求解的过程可模拟双容水箱液位控制系统的实时仿真。用动态矩阵控制算法控制双容水箱的增量状态方程使液位达到设定值,并用Matlab脚本程序实现控制过程。仿真结果表明,DMC控制双容水箱系统取得较为理想的控制效果,满足控制需求,该实验仿真对研究与应用双容水箱、预测控制算法具有重要的参考价值。

关键词：双容水箱 DMC 控制算法仿真

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基于LabVIEW双容水箱液位控制

液压气动与密封 2022年第12期42卷 37-41页

作者：王普浩杨博倪天坛秦良刘双臣天津航天瑞莱科技有限公司烟台分部山东烟台264000

通过建立PID液位控制系统实现调节双容水箱液位的目的,经由反复实验推导得出对应系统的数学模型。运用Matlab Simulink软件进行仿真,根据仿真结果分析双容水箱液位控制系统的动静态特性。运用Labview软件编写双容水箱液位控制系统算法,... 详细信息

通过建立PID液位控制系统实现调节双容水箱液位的目的,经由反复实验推导得出对应系统的数学模型。运用Matlab Simulink软件进行仿真,根据仿真结果分析双容水箱液位控制系统的动静态特性。运用Labview软件编写双容水箱液位控制系统算法,采用USB-6008数据采集卡和DAQ数据采集助手完成实验硬件和软件的连接,经实验最终得到实际液位曲线,利用软件的人机互动界面,对整个系统在实验过程中进行实时监控。实验结果证明设计的系统能使双容水箱液位的下水箱液位保持在设定值内,浮动不超过5%,达到了预定的稳态效果。

关键词：双容水箱 Labview PID 液位控制