模糊控制在液位控制中的仿真應(yīng)用設(shè)計

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1、吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計模糊控制在液位控制中的仿真應(yīng)用設(shè)計SimulationDesignBasedonFuzzyControllerinLiquidLevelControl學(xué)生學(xué)號：09510441學(xué)生姓名：霍可棟專業(yè)班級：自動0904指導(dǎo)教師：呂春蘭職稱：副教授起止日期：2013.03.04～2013.06.23吉林化工學(xué)院JilinInstituteofChemicalTechnology吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書摘要本次設(shè)計主要論述了應(yīng)用模糊控制理論控制水箱液位，詳盡的介紹模糊控制理論的相關(guān)知識，提出水箱液位模糊控制的方案，建立基于水箱水位的數(shù)學(xué)模型并用MATLAB進行仿真設(shè)計。首先

2、根據(jù)雙容水箱的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，通過計算得到數(shù)學(xué)模型的傳遞函數(shù)；然后利用Matlab工具箱設(shè)計模糊控制器，具體包括以下三步：（1）確定模糊控制器的結(jié)構(gòu)；（2）輸入輸出的模糊化；（3）模糊推理決策算法設(shè)計；最后分別用常規(guī)PID控制與模糊控制對雙容水箱系統(tǒng)仿真。通過常規(guī)PID控制與模糊控制仿真結(jié)果的對比，我們能看出模糊控制較傳統(tǒng)的PID控制來講具有響應(yīng)速度快、適應(yīng)性較強，即魯棒性好、超調(diào)量小穩(wěn)定時間較長等優(yōu)點，顯示出很強的抗干擾性能。關(guān)鍵詞：水位控制；模糊控制器；模糊規(guī)則;FIS-I-吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書AbstractThispaperisprimarilyontheappliedfuzzy

3、controltheorycontrollevelinthereservoirsystem,firstintroducedindetailthefuzzycontroltheoryofknowledge,andThenputforwardtorealizethecontrolofthewaterlevelinthewatertankschemeusingfuzzytheory,finallysimulationdesignofmathematicalmodeloffuzzycontrollerwithMATLABbasedonthewatertankwaterlevel.Firstly,

4、accordingtothesystemstructureofdoubletank,transferfunctionisobtainedthroughthecalculationofmathematicalmodel.ThenusetheMatlabtoolboxtodesignthefuzzycontroller,includingthefollowingthreesteps:(1)Determinethestructureoffuzzycontroller;(2)Fuzzyinputandoutput;(3)Designoffuzzyreasoninganddecisionalgor

5、ithms.Finally,byusingtheMATLABfuzzylogictoolboxandSIMULINKcombinationfunction,ComparethesimulationresultofconventionalPIDcontrolandfuzzycontrolfordual-tanksystem.BycontrasttoconventionalPIDcontrolandfuzzycontrolsimulationresults,wecanseethefuzzycontrolovertheconventionalPIDcontrolwithfastresponse

6、,strongadaptability,robustness,andovershootadvantagesofasmallstableforalongtime,showingtheexpectedgoodsteadyperformance.KeyWords：Levelcontrol;Fuzzycontroller;Fuzzyrules;FIS-III-吉林化工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書目錄摘要IAbstractII第一章緒論11.1模糊控制水箱水位系統(tǒng)概述11.2模糊控制理論簡介11.2.1模糊控制理論的產(chǎn)生、發(fā)展及現(xiàn)狀11.2.2模糊控制理論運用于水箱水位系統(tǒng)控制的意義21.3仿真建模工具軟件

7、MATLAB／SIMULINK簡介21.4本文的主要任務(wù)及內(nèi)容安排4第二章模糊理論及模糊控制基礎(chǔ)62.1模糊理論基礎(chǔ)62.1.1從經(jīng)典集合到模糊集合的轉(zhuǎn)變62.1.2模糊集合的基本概念82.1.3模糊集合的基本運算112.2模糊控制的基礎(chǔ)知識132.2.1模糊控制的一般概念142.2.2模糊控制的回顧和展望152.2.3模糊控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)152.3本章小結(jié)20第三章水箱水位模糊控制器的建立223.1雙容水箱的動態(tài)分析與建模223.2