摘要：液位在控制过程中非常重要，其优异的控制效果对工业生产效益具有重要影响，因此研究液位的控制方法具有重要意义。

随着我国现代生产过程储罐液位控制自动化技术的日趋成熟，生产线的进一步更新，生产过程设备制造成本的进一步降低以及许多其他的因素，需要进一步研究和设计开发更先进的储罐液位控制策略。储罐液位控制自动化系统平台是专门用于汽车企业设计和研究开发高级储罐液位控制策略的一个开放平台。它的产品具有良好的观察结果直观，易于使用和测量，配置灵活的功能等特点，可以帮助用户实现各种不同的储罐液位控制解决方案。

PID模糊控制在水箱控制系统中被大量采用，相比于其他方式，该方式拥有着机械设计简单、系统稳定、安全性好等优点。但是,对于工业水箱的控制系统，由于非线性，时变，磁滞等多种物理特性，很难建立精确的水箱数学控制模型，因此很难正确选择合适的水箱控制器参数，因此传统的工业PID水箱控制器很难在工业获得良好的水箱控制性能和效果。因此研究先进的工业PID水箱控制系统及其技术在工业中具有重要的意义。

模糊自适应系统PID的控制基于现代智能系统温度控制的理论，与传统常规PID的控制有机相互结合，可以很好地有效控制自适应系统的温度。模糊自适应PID的主要优点之一是不需要直接掌握被控对象的基本数学和模型，仅通过对系统设定一定的值，然后通过闭环系统进行控制，通过不断将实际值与设定值进行比较，然后利用比例积分微分即可不断降低系统参数误差率。PID模糊控制系统不仅有着设计简单、操作便捷、系统精度高的特征，还有着系统的灵活多变性和系统的自适应性。本研究课题主要重点在于研究如何将模糊自适应PID的控制预处理技术的运用扩大到水箱系统和液位传感器的控制系统中去。

关键词：模糊控制 PID控制 仿真

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论-1

1.1课题研究背景-1

1.2课题研究现状及发展趋势-1

1.3课题的研究意义和价值-2

1.4论文内容-3

第二章液位控制系统建模-4

2.1过程建模的概念和目的-4

2.2数学建模方法-4

2.3双容水箱对象建模-7

2.3.1机理建模-8

2.3.2实验辨识法建模-9

2.4本章小结-10

第三章液位控制系统的控制方法及仿真-11

3.1 PID控制的基本原理-11

3.1.1 PID控制简介-11

3.1.2 PID控制器校正-12

3.2 经典PID控制系统设计-13

3.2.1控制系统的组成及原理-13

3.2.2水箱液位PID控制系统仿真-14

3.3控制参数的整定方法-16

3.4 本章小结-17

第四章 模糊PID控制-18

4.1模糊控制系统-18

4.1.1模糊控制原理与结构-18

4.1.2 模糊控制系统的组成-19

4.2模糊控制系统设计-20

4.3液位串级系统模糊PID控制仿真-21

4.4仿真结果分析-25

4.5 PID参数整定的方法-26

4.5.1比例控制（P）-26

4.5.2积分控制（I）-26

4.5.3微分控制（D）-27

4.6本章小结-27

第五章总结-29

参考文献-31

致 谢-33