基于三容水箱系统的模糊PID控制算法研究及实验教学系统开发

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第一章 绪论

1.1课题来源

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2国内研究现状

1.3研究意义、目的

1.4论文主要研究工作

第二章 三容水箱系统的硬件结构

2.1三容水箱系统的总体结构及工作原理

2.1.1三容水箱实验系统的总体结构

2.1.2三容水箱实验台控制结构的组成

2.2三容水箱系统的特点

2.3本章小结

第三章 三容水箱系统的数学模型

3.1阀门的流量特性测量

3.1.1比例电磁流量阀的流量特性

3.1.2泄水阀门的流量特性

3.2机理建模法推导三容水箱系统的数学模型

3.2.1单入单出一阶系统建模

3.2.2单入单出二阶系统建模

3.2.3单入单出三阶系统建模

3.2.4双入双出系统建模

3.3实验建模法推导三容水箱的数学模型

3.3.1一阶对象模型的测定

3.3.2二阶对象模型的测定

3.4模型验证

3.4.1模型验证标准

3.4.2一阶对象模型验证

3.4.3二阶对象模型验证

3.5本章小结

第四章 基于三容水箱系统的模糊PID控制算法研究

4.1概述

4.2 PID控制算法

4.2.1增量式PID控制原理

4.2.2基于增量式PID控制算法的水箱系统应用研究

4.3基于遗传算法的改进模糊PID控制算法的研究和应用

4.3.1改进的模糊PID控制算法的基本思想

4.3.2遗传算法的寻优模型

4.3.3改进模糊PID控制算法的流程设计

4.3.4改进的模糊PID控制算法的实现

4.3.5基于遗传算法的改进模糊PID控制算法的仿真研究

4.3.6基于遗传算法的改进模糊PID控制算法的实际试验研究

4.3.7基于Z-N整定法的模糊PID控制算法研究

4.3.8结论

4.4本章小结

第五章 三容水箱实验教学系统开发

5.1实验教学系统总体设计

5.2三容水箱实验系统控制程序设计

5.2.1 LabVIEW图形化G语言简介

5.2.2实验的控制程序设计

5.3基于三容水箱系统仿真模型的网络虚拟实验室

5.3.1构建仿真模型的方法

5.3.2 LabVIEW与MATLB/Simulink通信的实现

5.3.3 LabVIEW网络通信技术

5.3.4基于水箱系统仿真模型的网络虚拟实验室设计实例

5.4基于水箱系统仿真模型的网络虚拟实验室管理子系统

5.4.1开发技术简介

5.4.2实验室管理子系统功能及界面设计

5.5本章小结

第六章 总结

6.1结论

6.2后续工作

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间参加科研项目、发表论文和获奖情况