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基于PLC的液位控制系统设计文献综述.doc

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基于PLC的液位控制系统设计文献综述.doc

1摘要本文讨论了过程控制的控制策略的发展,介绍了最为传统的,也是现今应用最广泛的PID控制,和先进控制算法,列举了典型的先进控制算法-预测控制,同时提到了先进控制的发展方向智能控制,包括模糊逻辑控制,专家控制,神经网络控制和鲁棒控制。通过对这些控制算法的分析,对过程控制控制策略的发展进行了展望。关键词:古典控制理论;PID控制;先进控制;预测控制1.引言过程控制通常是指石油、化工、冶金、轻工、纺织、制药、建材等工业生产过程中的自动控制,它是自动化技术的一个极其重要的方面,它的发展与生产过程自身的发展紧密相关,经历了一个由简单到复杂、从低级到高级,并正向纵深发展的过程。从过程控制采用的理论与技术手段来看,可以粗略地把它划为三个阶段:开始到70年代为第一阶段,70年代至90年代初为第二阶段,90年代初为第三阶段开始。其中70年代既是古典控制应用发展的鼎盛时期,又是现代控制应用发展的初期,90年代初既是现代控制应用发展的繁荣时期,又是高级控制发展的初期。第一阶段是初级阶段,包括人工控制,以古典控制理论为主要基础,采用常规气动、液动和电动仪表,对生产过程中的温度、流量、压力和液位进行控制,在诸多控制系统中,以单回路结构、PID策略为主,同时针对不同的对象与要求,创造了一些专门的控制系统。第二阶段是发展阶段,以现代控制理论为主要基础,以微型计算机和高档仪表为工具,对较复杂的工业过程进行控制。这阶段的建模理论、在线辨识和实时控制已突破前期的形式,继而涌现了大量的先进控制系统和高级控制策略,如克服对象特性时变和环境干扰等不确定影响的自适应控制,消除因模型失配而产生不良影响的预测控制等。这阶段的主要任务是克服干扰和模型变化,满足复杂的工艺要求,提高控制质量。第三阶段是高级阶段(1),已经来到。从过程控制的发展过程来看,它是随着控制策略的发展而发展的。2.PID控制在生产过程自动控制的发展历程中,PID控制是历史最久生命力最强的基本控制方式。它简单实用,易于实现,适用范围广,鲁棒性好,在现今的工业过程中获得了广泛的应用.据统计,目前工业控制器中约有90%仍是PID控制器。PID控制器的设计及其参数整定一直是控制领域所关注的问题。其设计和整定方法得到国内外广泛研究,著名的如Ziegler-Nichols法、基于内模控制的方法及基于误差的积分的优化方法。基于误差的积分准则由于能较好地反映

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