三容水箱液位控制系统的设计与仿真
冯鹏辉，谭
兮，刘国营
【摘
要】
在分析了三容水箱液位控制系统结构和相应数学模型的基础上，基于
MATLAB/simulink
环境建立了系统的仿真模型，并对其
PID
参数进行了整定，
提出以分段变参数
PID
和自适应模糊
PID
相结合的方法来实现系统的控制。最
后利用虚拟仪器搭建控制系统平台设计控制程序，实现对整个控制过程的监控
和动态模拟。仿真研究结果验证了所设计的控制策略的有效性和正确性。
【期刊名称】
湖南工业大学学报
【年
(
卷
),
期】
(025)006
【总页数】
5
【关键词】
三容水箱；液位控制；自适应模糊控制；仿真
三容水箱液位控制系统是工业生产过程中多容流量对象的抽象模型，具较强的
代表性，可模拟工业生产过程中一阶或多阶次、线性或非线性、单容或多容、
耦合或非耦合等特性，以判别或验证各种控制策略性能的优劣。因而，对三容
水箱的控制系统进行研究有重要的理论意义和实际应用价值。
本文拟在分析三容水箱液位控制系统结构和工作机理的基础上，建立该系统结
构的非线性模型；采用
NI
公司
PCI-6251
数据采集卡
[1]
和
LABVIEW
图形化
开发界面，设计三容水箱液位控制系统的硬件和软件，并采用人机交互界面对
控制过程进行监控和动态模拟，以验证本设计的可靠性。
1
液位控制系统结构及数学模型
三容水箱液位控制系统由水箱主体、差压变送器、气动调节阀、电磁阀、流量
传感器、电气转换器、空气压缩机、水泵、多功能采集卡、计算机等组成，硬
