二阶水槽液位的仿人智能控制.docx

摘要:液位的控制是工业生产过程控制中十分重要的一部分，液位控制质量的好坏影响着过程控制系统的方方面面。所以，对液位的控制是目前工业生产过程控制中的一个重要内容。随着社会的发展，科技的进步，人们对控制提出了更高的要求，传统的常规PID算法已经不能够完全满足过程控制的要求，在这样的背景下滋生出了一系列更先进的智能PID控制算法。

本文以二阶水槽液位控制系统为研究对象，分别通过机理法与实验法建立了研究对象的数学模型，并研究了二阶水槽液位控制系统的特性。在此基础上，改进常规PID算法，使之成为带智能积分的仿人智能PID算法，并进行仿真，与常规PID算法的控制性能进行对比。最后，本文以S7-300PLC为控制器，以计算机为上位机，实现了对二阶水槽液位控制系统的仿人智能控制。

关键词：PID算法；液位；仿人智能控制

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1课题研究背景与意义-1

1.2本文研究的主要内容-1

2-二阶水槽液位控制系统数学模型的建立-2

2.1二阶水槽液位控制系统-2

2.1.1二阶水槽液位控制系统的组成-2

2.1.2二阶水槽液位控制系统的控制目标-3

2.2二阶水槽液位控制系统的模型建立-3

2.2.1一阶水槽被控对象的动态数学模型-3

2.2.2二阶水槽被控对象的动态数学模型-5

3-液位控制系统的仿人智能PID控制-7

3.1仿人智能PID控制器的设计方法-7

3.1.1仿人智能控制的基本算法-7

3.1.2带智能积分的仿人智能PID控制器的设计-8

3.2带智能积分的仿人智能PID控制器的控制系统仿真-9

3.3仿真结果对比-13

4-仿人智能控制在S7-300PLC中的实现-16

4.1控制系统硬件组成-16

4.2带智能积分的仿人智能PID算法在S7-300中的实现-16

4.2.1硬件组态-17

4.2.2编写带智能积分的仿人智能PID算法-18

4.2.3标度变换-20

4.2.4数字滤波-21

结    论-22

参 考 文 献-23

附录 仿人智能PID算法梯形图程序-24

致    谢-26