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基于粒子群算法的垂直式三容水箱液位控制系统的优化研究
1
作者 蔡诗雯 袁孟 陈彦霖 《科技视界》 2024年第24期113-117,共5页
垂直式三容水箱液位控制系统的控制方式具备多样性,应用上各有优劣。为达到对液位更好的控制作用,本文研究了基于粒子群算法的垂直式三容水箱液位控制系统的优化。通过对水箱系统数学建模,并运算得出其传递函数;再采用分数阶PID控制策略... 垂直式三容水箱液位控制系统的控制方式具备多样性,应用上各有优劣。为达到对液位更好的控制作用,本文研究了基于粒子群算法的垂直式三容水箱液位控制系统的优化。通过对水箱系统数学建模,并运算得出其传递函数;再采用分数阶PID控制策略,在MATLAB系统搭建Simulink仿真模型;最后利用粒子群算法进行PID控制系统的寻优。通过与传统PID整定方式对比,验证了粒子群算法能够有效改善控制系统的性能指标,起到较佳的优化控制作用。 展开更多
关键词 三容水箱液位控制系统 粒子群算法 PID
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基于WinCC的水箱液位控制系统实时仿真平台开发 被引量：9
2
作者 高兴泉 肖新宇 +1 位作者 王子硕 刘志成 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2022年第1期93-97,共5页
该文以耦联双容水箱为例,介绍了一种基于WinCC的水箱液位控制系统实时仿真平台开发。首先用WinCC构建双容水箱工艺流程动态监控画面;然后在C脚本下实现对水箱液位非线性数学模型的求解和增量PID控制量的计算;最后通过设置相同的采样时... 该文以耦联双容水箱为例,介绍了一种基于WinCC的水箱液位控制系统实时仿真平台开发。首先用WinCC构建双容水箱工艺流程动态监控画面;然后在C脚本下实现对水箱液位非线性数学模型的求解和增量PID控制量的计算;最后通过设置相同的采样时间并关联相应的变量,实现监控动态画面和C脚本之间的通信,组建成一个完整的闭环控制系统,并进行手动/自动模式的测试。该仿真平台能够用动画实时地展示水箱液位变化过程,立体感和真实感强,可实现在线修改控制器参数、手动/自动两种模式无扰切换等功能,人机交互效果好,是一个有效的验证各类控制算法及其参数设定的仿真实验平台。 展开更多
关键词 WINCC 水箱液位控制系统 实时仿真 C脚本 无扰切换
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基于多模型自适应预测控制的双容水箱液位控制系统研究 被引量：5
3
作者 贺宇 吴力普 《工业控制计算机》 2022年第4期26-28,共3页
针对工业环境中的液位控制问题,设计了一种水箱液位控制系统装置,利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成,使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建,并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位... 针对工业环境中的液位控制问题,设计了一种水箱液位控制系统装置,利用OPC技术将MATLAB和PLC控制系统进行集成,使用MATLAB/Simulink中的OPC工具箱及其他模块来进行液位控制系统的搭建,并采用多模型自适应预测控制方案实现了双容水箱液位的预测控制。根据双容水箱系统建立了机理模型,并通过MATLAB系统辨识工具箱对系统模型进行了参数辨识,得到双容水箱的输入输出模型,从而进行液位控制的模型预测控制研究。实际控制结果表明,多模型自适应预测控制与单模型预测控制相比,前者的响应加快,超调量减少,性能更优。 展开更多
关键词 水箱液位控制系统装置 多模型自适应预测控制 OPC技术
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水箱液位控制系统的仿真分析 被引量：1
4
作者 卫旋 《电子技术与软件工程》 2017年第2期125-126,共2页
随着我国经济发展水平的不断提高,科学技术得到飞速发展与进步,在科技进步下,控制理论也日趋完善,促使控制策略不断产生。在工业生产中,应用控制技术与控制理论可以获得更高的经济效益,还可以不断对控制设备升级改造,使企业对生产的产... 随着我国经济发展水平的不断提高,科学技术得到飞速发展与进步,在科技进步下,控制理论也日趋完善,促使控制策略不断产生。在工业生产中,应用控制技术与控制理论可以获得更高的经济效益,还可以不断对控制设备升级改造,使企业对生产的产品有更高的认识度,明确工艺与生产各环节缺陷,进而将生产效率提升,成本得到节约。水箱液位控制系统是工业生产系统的代表,由此,本文将对水箱液位控制系统进行研究,构建"水箱系统"液位控制的数字仿真模型,以为相似控制系统应用与研究提供参考。 展开更多
关键词 水箱液位控制系统 仿真模型 工业生产
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PLC控制的水箱液位控制系统探讨 被引量：2
5
作者 苗润昀 《智能城市》 2017年第5期243-243,共1页
在我们的实际生活和生产中总能遇到液位和流量控制的问题。在生活方面像水库的水位、生活用水的供应、饮水机的使用等等。在生产方面应用的更广泛,像加工过程中的蓄液池的使用(控制液面的高度来提供合适的需求)、各种食品的加工、溶液... 在我们的实际生活和生产中总能遇到液位和流量控制的问题。在生活方面像水库的水位、生活用水的供应、饮水机的使用等等。在生产方面应用的更广泛,像加工过程中的蓄液池的使用(控制液面的高度来提供合适的需求)、各种食品的加工、溶液的过滤等等。随着生活水平和经济水平的不断提高,对于液位和流量控制的问题要求也越来越严苛。所以如何采用合适的方法进行液位的控制,并得到很好的结果。本文就针对PLC控制的水箱液位的控制来进行探讨。 展开更多
关键词 PLC控制 水箱液位控制系统
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水箱液位控制系统控制器的设计
6
作者 刘进英 《自动化应用》 2015年第12期13-14,16,共3页
介绍水箱液位控制系统的硬件组成和工作原理,通过实验方法确定被控对象的传递函数,根据传递函数采用最短记忆法设计分数阶控制器,并通过实验方法对分数阶控制器的性能进行验证。
关键词 水箱液位控制系统 分数阶控制器
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基于信号补偿PID的水箱液位先进过程控制系统的设计与开发
7
作者 崔华俊 郭颖 +3 位作者 焦景松 韩康 施惠元 苏成利 《辽东学院学报(自然科学版)》 2024年第3期175-184,共10页
针对目前水箱液位控制系统难以有效处理非线性及抗干扰性较差等问题,设计了一套基于信号补偿PID算法的水箱液位先进过程控制系统。系统结合水箱的动态特性,建立了具有未建模高阶非线性项的水箱动态模型。针对模型线性部分设计了PID控制... 针对目前水箱液位控制系统难以有效处理非线性及抗干扰性较差等问题,设计了一套基于信号补偿PID算法的水箱液位先进过程控制系统。系统结合水箱的动态特性,建立了具有未建模高阶非线性项的水箱动态模型。针对模型线性部分设计了PID控制器,为补偿未建模高阶非线性项的影响设计了前一时刻及其变化率的补偿器,提出了具有信号补偿的PID控制器方法,在此基础上构建系统闭环方程,并保证其稳定性。先进过程控制系统利用无线通讯设备建立数据传输平台,在上位机的MCGS组态软件中设计控制界面,将信号补偿PID算法应用于水箱液位控制系统。实验结果表明该系统稳定性较好、响应较快且控制精度较高。 展开更多
关键词 水箱液位控制系统 PID 信号补偿 无线通讯 MCGS组态
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双容水箱液位自抗扰控制系统稳定性分析及实验教学设计 被引量：6
8
作者 李大字 李国强 张建青 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2021年第7期63-66,72,共5页
该文在系统稳定性分析的基础上设计了双容水箱液位自抗扰控制系统实验。首先通过阶跃响应法对系统进行辨识,然后采用基于幅角原理的双轨迹分析法对系统稳定性进行分析。介绍了双容水箱液位控制系统的工艺流程,设计了液位自抗扰控制方案... 该文在系统稳定性分析的基础上设计了双容水箱液位自抗扰控制系统实验。首先通过阶跃响应法对系统进行辨识,然后采用基于幅角原理的双轨迹分析法对系统稳定性进行分析。介绍了双容水箱液位控制系统的工艺流程,设计了液位自抗扰控制方案,并进行了实验验证,将实验结果与传统的PID控制进行比较,最后进行了实验评价。该实验通过液位自抗扰控制实验设计和控制系统稳定性分析,使学生掌握自抗扰控制器应用方法,在获取系统稳定阈的基础上进行控制器参数整定。 展开更多
关键词 自抗扰控制器 稳定性分析 系统辨识 双容水箱液位控制系统
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基于分数阶PI^λ控制器的单容水箱液位控制
9
作者 蔡国娟 王德进 刘振全 《天津科技大学学报》 CAS 2011年第4期57-60,共4页
讨论分数阶PIλ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PIλ控制器的设计方法.研究了PIλ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法.通过Matlab仿真和水箱液位控制系... 讨论分数阶PIλ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PIλ控制器的设计方法.研究了PIλ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法.通过Matlab仿真和水箱液位控制系统的实际操作实验,对分数阶PIλ控制器、整数阶PI控制器和常规Ziegler-Nichols参数整定方法进行比较,说明了本文设计方法的有效性和分数阶PIλ控制器的优越性. 展开更多
关键词 分数阶pIλ控制器 水箱液位控制系统 图解稳定性准则
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水箱模型辨识及PID参数自整定技术研究
10
作者 卢岩涛 王俊崴 程晔 《现代电子技术》 2012年第23期146-148,共3页
为了达到对液位控制模型进行实时模型参数辨识,并实时计算出较为理想的PID参数对水箱进行实时控制的目的,采用最小二乘算法改进法及基于Ziegler-Nichols整定法的改良公式,进行水箱液位控制实验。得到对水箱液位进行实时控制的结果,其中... 为了达到对液位控制模型进行实时模型参数辨识,并实时计算出较为理想的PID参数对水箱进行实时控制的目的,采用最小二乘算法改进法及基于Ziegler-Nichols整定法的改良公式,进行水箱液位控制实验。得到对水箱液位进行实时控制的结果,其中超调量、控制时间均较为理想。结果证明此方法合理可行,具有对变化模型进行实时辨识的特点,结合动态辨识与基于模型的PID自整定法对非常规模型进行控制。 展开更多
关键词 水箱液位控制系统 参数辨识 PID自整定 非常规模型
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