水箱液位matlab模糊控制例程sltank详解.docx

area 水箱截面积Out pipe area:一出水Ll截面积Level 一水箱水位液位=容积/底面积level=tank volume/area流量=流速*出水口面积流速=(2*g*level) 0.5一问题描述水位控制系统是由水箱(Tank),进水管、出水管和控制阀门等构成。在进水管上，安装有一液压阀门，控制它的位置，可以控制流入水箱的流量。出水管道的面积(OUtPiPeCrOSSeCtiOn)保持常数，因此，流出出水管的流量主要与水箱的水位和水压有关。系统具有明显的非线性特性。我们的目的是构建一个模糊闭环控制系统。其控制目的是通过调整控制阀门的开度，到达控制水箱水位的目的，并使其能够快速跟随所设定的水位(给定输入)。除控制对象外，控制系统应包含有水位检测装置，控制器(常规PID控制器或模糊控制器)及执行机构。二控制系统动态结构图被控对象水程搭建按照上述动态结构图进行，实际设计的水箱模型如下:封装后执行机构:PIDController永位后的I玄结错刑1LA.MX.rJU三IPID控制模式PlD控制时液位的输入输出关系比拟两种控制模式下液位曲线可以发现PID控制有超调，这一点在液位动画中也有表达。修改模型参数PID参数的调整可以直接双击PIDController模块设置，这里着重介绍模糊控制器参数的修改。用到的主要命令如下：函数名功能谭明fuzzy翻开模糊推理系统GUI,fuzzyname翻开name的fis系统。readfls读取已有fis,例如readfis(tank)可翻开水箱控制的fisshowfis文本形式显示已存在的fis例如可通过以下代码以文本形式显示tanka=readfis(,tank')%读取tank文件showfis(a);%显示在这里通过模糊推理的用户界面来修改水位控制的规那么库，查看对控制效果的影响。具体步骤如下：(1)输入Sltank翻开SimUlink仿真界面(2)输入fuzzytank翻开FIS界面，可编辑变量和推理规那么。(3)翻开tank的模糊规那么编辑界面，将规那么4和5删除，新的规那么如下：(4)单击FileExporttoworkspace,弹出的对话框直接点ok。注意：建议不要选tofile,因为会改变原始文件。(5)运行Sltank,控制效果如下，可见调节效果比PID控制还差。(6)关闭Sltank模型和tankfis界面，均选择不保存修改，以保证例程的完整性。五结论模糊控制效果取决于模糊推理规那么，如果规那么设置不当，那么控制效果会比传统PID控制效果更差。模糊控制一般和其他智能控制算法结合使用，比方模糊PID,模糊神经网络等，其主要作用是智能控制算法中的一些控制参数进行模糊调节。伍银波2012年11月13日星期二