模糊PID液位控制系统的设计与实现

文章针对双水箱液位系统,主调节器采用模糊PID控制,副调节器采用比例调节器的串级控制系统对水箱液位控制。并用组态软件MCGS实现了普通PID和模糊PID控制算法。试验结果表明,采用模糊PID控制的下水箱液位,较常规PID控制其响应速度快,且较快地达到稳态,从而改善系统的性能。     

基于MCGS组态软件的PID液位控制

以THJ-2高级过程控制实验装置为基础,采用串级PID控制方法设计建立了双容水箱的数学模型,构成了以上水箱液位为副参数、下水箱液位为主参数的液位串级控制系统,在组态软件MCGS中进行了实现,实验测试结果表明,系统实现了对过程参数的无稳态误差控制,具有良好的稳态性能和动态性能。     

一种改进的模式识别自整定PID控制方法

摘 要：针对常规PID控制器不能很好兼顾抗干扰性与鲁棒性的缺点,提出一种新的基于模式识别自整定PID控制算法。该算法对参数整定规则了进行探索和创新,并给出了具体的整定规则公式。为了实现算法在实验室水箱液位控制的应用,采用OPC技术实现了MATLAB软件与MCGS组态软件的数据实时交互。实验结果表明,该规则在MATLAB仿真和水箱液位控制应用中取得到了很好的整定效果,控制性能优于常规PID控制。     

换热器出口温度和大水箱液位串级控制系统的研究

随着控制理论的不断发展,过程控制在工业生产中得到了广泛应用。以换热器出口温度和大水箱液位串级控制系统为研究目标,在MCGS组态软件的环境下,采用串级控制,并对PID控制算法进行了改进。系统通过远程输入输出模块进行计算机换热器出口温度和大水箱液住串级控制,达到控制温度和液位的目的,并从理论分析和实验操作两方面进行了控制优化策略研究探讨。     

基于PLC的液位串级控制系统的设计

利用西门子S7-200可编程控制器(PLC)实现双容水箱液位串级PID控制系统,并利用MCGS组态软件制作远程操作和运行监控程序。实践证明,PLC和组态软件结合有利于PLC控制系统的设计、检测,具有良好的应用价值。     

基于dSPACE的水箱液位控制系统

以水箱液位系统为研究对象,基于dSPACE-DS1103单板系统和Matlab/Simulink软件环境,建立了水箱液位系统的实时控制平台。在该平台上,使用dSPACE提供的Real-Time Interface(RTI),通过扩展Matlab的实时工具箱Real-Time Workshop(RTW),实现了从Simulink模型到dSPACE实时硬件代码的自动下载。水箱液位控制系统采用双闭环串级控制,其主调节器分别采用常规PID和单神经元自适应PID控制器进行实验研究。实验结果表明在该实时控制平台上,液位控制系统采用单神经元自适应PID控制器能够获得良好的动态性能,满足对液位的控制要求。     

基于粒子群优化算法的PID液位控制

文章针对双水箱液位串级控制系统,为其主调节器设计了一种基于粒子群优化算法的参数自整定PID控制器,并在过程控制试验平台上利用MCGS组态软件加以实现;实验结果表明,新的控制器较常规PID控制器响应速度快,超调小且调节时间短,系统的性能得到明显改善.     

三容水箱液位模糊免疫自适应控制算法研究

三容水箱是一种可用于研究液位、流量、温度等参数控制的实验装置,在控制理论教学及科学研究中具有重要的实际应用价值,其功能在于可以组合成多种控制回路,验证各种控制算法,模拟工业现场控制类型。该文对三容水箱进行建模,对传统的PID控制算法和模糊控制算法进行改进。采用MATLAB/Simulink设计模糊免疫自适应PID控制器,建立了三容水箱二阶与三阶液位控制模型,并进行仿真实验,使用上位机软件对控制算法进行测试验证。实验表明,与普通PID控制和模糊PID控制相比,控制系统的稳定性和快速性得到显著改善。     

基于PLC和组态王的单容水箱液位定值控制实验

以S7-200PLC为控制器,单容水箱为被控对象,设计了单容水箱液位定值控制实验.液位信号通过液位传感器测量变送至PLC,经PID控制算法对数据进行处理,输出控制信号至执行器,执行器为电动调节阀.运用组态王软件设计了单容水箱液位定值控制实验的人机界面,实现对整个系统的实时监控.     

基于PLC和组态技术的异步电机综合实验系统

基于可编程控制器和组态技术,采用梯形图语言编程对异步电机进行控制以及MCGS组态软件进行组态设计,实现了对电机当前运行状态的监控;介绍了基于MCGS组态软件与欧姆龙公司CQM1H系列可编程序控制器的异步电动机综合实验系统的设计及组态过程.对系统的硬件结构和软件结构进行了详细的说明,设计了控制系统的动态监控画面;在MCGS和PLC串行通信的基础上,通过计算机控制PLC实现了对异步电动机的控制.     

基于MCGS的锅炉液位监控系统

介绍了基于MCGS的锅炉液位监控系统结构,针对MCGS组态软件存在脚本语言十分简单、难以实现比较复杂的控制算法,以及实时性差、对运行环境要求高等缺点,利用COM组件技术,将MCGS组态软件优秀的可视化画面制作技术与Matlab丰富的算法相结合,以控制策略形式在MCGS中实现模糊自适应PID控制,实现了稳定的人机界面,不仅提高了实时控制能力,而且彻底脱离了Matlab环境。实验结果表明,该方法在实际控制过程中是切实可行、值得推广的。     

基于PLC的牙签自动包装机PID温度控制系统

设计了一个以PLC为主的控制器,结合触摸屏、传感器技术、气动驱动技术、步进电机控制和智能温度变送器等的PID温度控制系统,将其综合应用于牙签包装机自动控制系统上,实现牙签自动送料、包装和传送等功能.通过485通迅和以太网通迅,采用PID模拟量闭环控制技术方法和MCGS触摸组态技术,实现了牙签自动包装机温度自动调节与自动化监控,优化了包装膜封装口温度和切边温度,同时操作简单且可靠高,具有很好的应用价值.     

实验室管道流量仪表校准系统研究

为了开展实验室流量测量方法研究,本文建立了50mm管径的实验室流量仪表校准系统。液体流量校准系统采用PLC(CPU224XP+EM235)控制水泵进水,并利用电动调节阀控制水流量,通过涡街流量计和投入式数字液位计检测水流量和水箱液位,构成一个闭环控制的水流量测量与控制系统。气体流量校准系统采用PLC控制D700变频器,再控制气泵的进气量。通过气体涡轮流量计检测气体流量,实现气体流量的闭环测量与控制。流量测控计算机采用MCGS5.5完成操作界面、通信程序、PID等控制算法和控制参数传递程序的设计。实验验证系统灵敏度达到1%~2%,可以满足实验室流量测量研究的要求。该系统具有一定的推广应用价值。     

基于LabVIEW的模糊PID液位控制系统实现

液位控制是工业控制中的重要问题,针对液位控制过程中存在大滞后、时变、非线性的特点,设计一种参数自适应的模糊PID控制器,可以在线实现PID参数的调整。介绍了基于Lab VIEW的模糊逻辑工具箱(Fuzzy Logic Toolkit),并利用该工具箱设计出模糊PID控制器并实现对三容水箱的控制实验。实验结果表明模糊PID控制算法与常规PID算法相比具有鲁棒性强和动态性能好等特点,该控制方法对于三容水箱类系统控制是有效的。     

基于MATLAB的PID算法在串级控制系统中的应用

串级控制系统具备较好的抗干扰能力、快速性、适应性和控制质量,因此在复杂的过程控制工业中得到了广泛的应用.对串级控制系统的特点和主副回路设计进行了详述,设计了双容无自衡串级液位控制系统,并将基于MATLAB的增量式PID算法应用在控制系统中.结合基于计算机控制的PID参数整定方法实现串级控制,控制结果表明系统具有优良的控制精度和稳定性.     

基于组态软件和MATLAB的水位模糊控制系统

提出了一种利用MCGS组态软件和MATLAB开发的水位模糊控制系统实现方案。在该系统中,利用组态软件MCGS完成数据采集、控制信息输出以及人机交互等工作,利用MATLAB完成模糊控制算法运算,在MAT-LAB和MCGS之间通过动态数据交换(DDE)协议对过程变量、控制变量和设定值实时更新。通过对水箱的控制实验,结果表明该系统是可行的,并且具有较好的开放性和灵活性。     

一种新型智能化测控系统的研制

ZCK-Ⅱ是基于现代控制理论及算法的一种智能测控系统,由虚拟仪器、传感器、变频器、数据采集卡等单元组成。采用Labview编程,将温度、液位数值及变化曲线在上位机上进行实时显示,通过设定PID参数实现对温度和液位的最优化控制。该设备可以使学生更直观地理解现代控制理论知识,增强实际操作能力,提高学生的综合素质。     

过程控制系统网络实验设计

远程网络实验是一种以网络为传播媒介的新型实验教学种类,它拓展了实验教学区域,使不具备实验场地或实验设备地区的学生,也能通过网络进行相关实验。文章以《单容液位PID控制系统实验》为例,介绍了应用MCGS工控组态软件,实现过程控制系统远程网络实验的设计方法。     

组态技术和PLC技术在机械手控制系统中的应用

介绍了基于MCGS组态软件与西门子S7——200系列可编程序控制器的机械手控制系统设计及控制系统的组态过程;给出了控制系统的硬件组成、软件设计,并制作出控制系统的动态监控画面;在MCGS和PLC串行通讯的基础上,通过计算机控制PLC,实现了对机械手的控制。     

基于PLC的模糊PID控制器设计

将模糊控制器和常规PI控制器结合起来,选取合适的隶属度函数和制定出模糊控制规则,分析输入变量的量化因子、输出变量的比例因子在模糊控制系统中对系统性能的影响。将常规PI控制、模糊PI控制通过THJ-2控制实验装置进行实际的液位控制实验,并用MCGS对系统进行监控。实验结果表明,采用模糊PID控制的水箱液位,较常规PI控制其响应速度快,且较快地达到稳态,从而改善系统的性能。