感函数曲线与横坐标围成的面积平分为两部分的元素称为模糊集的中位数。中位数法就是把模糊集中位数作为系统控制量。与第种方法相比，中位数法概括了更多的信息，但计算比较复杂，特别是在连续隶属函数时，需求解积分方程，因此应用场合要比后面介绍的加权平均法少。加权平均法加权平均法即所谓的重心法，是模糊控制系统中应用较为广泛的种判决方法。对于论域为离散的情况，它针对论域中的每个元素以它作为待判决输出模糊集合的隶属度的加权系数，即取乘积,，再计算该乘积和对于隶属度和的平均值，即平均值便是应用加权平均法为模糊集合求得的判决结果。该方法既突出了主要信息，又兼顾了其它的信息，所以显得较为贴近实际情况，因而应用较为广泛。以上三种方法各有优缺点，在实际应用中，究竟采用何种方法不能概而论，应视具体情况而定。己有的研究表明，加权平均法比中位数法具有更佳的性能，而中位数法的动态性能更优于加权平均法，静态性能则略逊于后者。研究还表明，使用中位数法的模糊控制器类似于多级继电控制，加权平均法则类似于控制器。般情况下，这两种方法都优于最大隶属度法。本章小结本章主要介绍了模糊控制算法。首先介绍了模糊控制算法的产生及发展，然后介绍了模糊控制理论的特点，基本概念，基本理论。为本论文确立了理论依据，为第四章仿真奠定理论基础。模糊控制算法在水箱液位控制中的应用控制在双容水箱液位控制系统中的仿真研究控制算法在控制算法中，比例积分微分三种控制方式各有其独特的作用，比例控制是基本的控制方式，自始至终起着与偏差相对应的控制作用添入积分控制后，可以消除纯比例控制无法消除的余差而添入微分控制，则可以在系统受到快速变化干扰的瞬间，及时加以抑制，增加系统的稳定程度。将三种方式组合在起，就是比例积分微分控制。由于软件系统的灵活性，算法可以得到修正而更加完善。控制器的基本控制规律有比例或积分或和微分或几种，工业上所用的控制规律是这些基本规律之间的不同组合。控制产生并发展于年期间，尽管自年以来，许多先进控制方法不断推出，但控制器以其结构简单，对模型误差具有鲁棒性及易于操作等优点，迄今仍被广泛应用于工业过程控制。如图所示，常规控制系统主要由控制器和被控对象组成。图模拟控制系统控制器是种线性控制器，它根据给定值与输出值构成的控制偏差，将偏差按比例积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，故称为控制器。其控制规律为对应的模拟调节器的传递函数为其中，，为比例系数，为积分时间常数，为微分时间常数。从式看到，控制器的控制输出由比例积分微分三部分组成。这三部分分别是比例部分在比例部分，比例系数的作用在于加快系统的响应速度，提高系统调节精度。加大值，可以提高系统的开环增益，加快系统的响应速度，减小系统稳态误差，从而提高系统的控制精度，但会降低系统的相对稳定性，甚至可能造成闭环系统不稳定，使系统动静态特性变坏。积分部分从积分部分的数学表达式可以知道，只要存在偏差，则它的控制作用就会不断积累。由于积分作用，当输入消失后，输出信号的积分部分子有可能是个不为零的常数。可见，积分部分的作用可以消除系统的偏差。在串联校正时，采用控制器可以提高系统的型别，以消除或减小系统的稳态误差，改善系统的稳态性能。但积分控制使系统增加了个位于原点的开环极点，使信号产生的相角滞后，于系统的稳定性不利。因此，在控制系统的校正设计中，通常不宜采用单的工控制器。微分部分微分部分的作用在于改善系统的动态特性。控制器的微分环节能反应输入信号的变化趋势，产生有效的早期修正信号，以增加系统的阻尼程度，从而改善系统的稳定性。因为微分部分作用只对动态过程起作用，而对稳态过程没有影响，且对系统噪声非常敏感，所以单的控制器在任何情况下都不宜与被控对象串联起来单独使用。通常，微分控制规律总是与比例控制规律或比例积分控制规律结合起来，构成组合的或控制器，应用于实际的控制系统。当利用控制器进行串联校正时，除可使系统的型别提高级外，还将提供两个负实零点。与控制器相比，控制器除了同样具有提高系统的稳态性能的优点外，还多提供个负实零点，从而在提高系统动态性能方面，具有更大的优越性。因此，在工业过程控制系统中，广泛使用控制器。控制器各部分参数的选择，在系统现场调试中最后确定。通常，应使部分发生在系统频整定规则表参数的整定参数的整定规则表参数的整定参数的整定规则表参数的整定仿真结果与分析采用了的工具箱和工具箱进行了系统仿真，其中系统的传递函数为其中的仿真计算图如下图常规与模糊系统框图图给出了该控制器作用下系统的单位阶跃响应曲线。图中实线表示模糊控制器作用下的仿真结果虚线代表单独作用下的仿真结构。图模糊控制单位阶跃响应曲线从仿真曲线和性能指标可以看出，与常规的控制相比，模糊控制器能使系统响应的超调减小，反应时间加快。模糊控制具有更佳的控制效果。结论水箱液位控制系统是模拟现代工业生产过程中对液位等参数进行测量控制，观察其变化特性，研究过程控制规律的实验装置，具有过程控制动态过程的般特性大惯性大时滞非线性，难以对其进行精确描述，这些特性和工业控制过程十分类似，因而成为研究控制理论的理想实验平台。本文所做的主要工作概括如下介绍了液位控制系统，控制器，模糊控制的背景及发展过程。对液位控制系统进行讲解，并通过其原理及构成的了解进步推出双容水箱液位控制系统的数学模型。对双容水箱液位控制系统控制，模糊控制进行介绍及仿真由于个人水平有限，本文主要对模糊控制算法做了简单的研究工作。其中模糊控制器的设计主要是基于本人的经验和偏好，另外，由于模糊规则过多会严重影响仿真的速度，为保证对液位状态的实时监控，只选用了定数量的模糊规则，这就使得模糊规则有定的跳跃性。本文在研究模糊控制算法时只选取了双容水箱作为控制对象，具有定的局限性，与实际工业控制系统的各种复杂情况存在着段距离。今后可以对高阶对象非线性及引入复杂干扰等情况做进步的研究。致谢经过近三个月的设计，我的毕业设计终于得以出稿。首先要谢我位装置在安装好双耳套筒的定位管上，按计算长度，用钢卷尺测出安装定位器支座吊线的钩头定位管卡子和安装防风拉线的型环头卡子安装位置，用划笔划线标识。从另头穿入限位支座线夹，定位管拉线用钩头定位管卡子及型环头卡子，并按设计要求安装在各自位置，用梅花扳手拧紧其连接螺栓，并用力矩扳手检测达标。把止动垫片揋到位。安装好管帽。把定位管和定位器连接在起，用铁线捆扎在起，在定位管上标记安装的支柱号。正定位可与腕臂捆在起④把定位支座与定位器的电连接，固定端在在定位支座另端待正式安装时再进行连接。加工防风拉线和定位管斜拉线在防风拉线予制平台上，按平台上的刻度测量下料。用煨弯器将不锈钢线两头煨成规定的环如图所示。长环穿进定位环后，把钢制圆环套进长环的回头，然后用钳子将回头煨成圆弧形。④定位管吊线的钢丝绳长度为计算长度需由现场定位调整后测量验证再加两头回头的长度，量出后，标出断点，在断点两边绑缠胶带，以防散股，用切割机切断不锈钢绳。两头先将压接管套入，再将心形护环套入回头内，用力拉线头，按设计长度测量总长度并确认，用压接钳先压好头压接管每个压接管压两个坑，再复测次，再压接第二个压接管，完成后将两线头压好线鼻子，全部结束后加贴上安装支柱号予以标识。组装把定位管腕臂支撑杆定位器及定位管吊线用铁线捆扎好。西华大学安德校区专科毕业设计论文第页共页把平斜腕臂用铁线捆扎成整体。以锚段为单位整理标识并标明支柱号。用塑料袋和草袋绑扎好绝缘子，与腕臂分开存放，安装腕臂时起领取，现场安装前再与腕臂连接，以便运输，使绝缘子不易损坏。腕臂安装两人抬起斜腕臂，将斜腕臂棒瓷的连接板插入腕臂底座，人扶住底座配合，斜腕臂棒瓷连接板的孔与下底座连接板孔对齐，把螺栓销穿入，将腕臂支撑与平斜腕臂上的套管单耳连接好，按照力矩要求紧固螺帽。如图所示。图腕臂安装方法接触网架设承力索架设施工程序施工程序为施工准备起锚承力索展放落锚结束。展放前的准备检查架线锚段的支柱装配及补偿装置是否安装正确，并调查所架设锚段范围内线路附近线路上方电力线等干扰情况。加固腕臂，复线区段曲线处每隔跨加固次，方法如图所示。铁线不宜过紧，能承受紧线时腕臂偏移力即可。单线区段曲线内侧支柱腕臂加固方法如图所示。转换柱采取将工作支与非工作支用双股镀锌铁线绑在起来固定。检查架线机械工具和材料的质量及数量是否符合作业要求，并将工具和材西华大学安德校区专科毕业设计论文第页共页料装在架线车组上。④起锚人员提前到达现场，检查支柱强度及拉线坠砣及棘轮补偿等是否达到要求。用镀锌铁线将棘轮与棘轮框架固定在起，使棘轮不能转动。图直线及曲线支柱腕臂对拉固定示意图图曲内支柱腕臂固定示意图架线车编组顺序为张力架线车轨道吊车平板车。西华大学安德校区专科毕业设计论文第页共页检查线盘号与锚段号是否符合，打开线盘注意线头方向是否正确。技术人员应按设计图纸提前做好放线计划及示意图，发给各项施工负责人每人份。提前将架线请点要求及架线作业计划表提交给线路临管单位，将放线车组停放在临建车站，感函数曲线与横坐标围成的面积平分为两部分的元素称为模糊集的中位数。中位数法就是把模糊集中位数作为系统控制量。与第种方法相比，中位数法概括了更多的信息，但计算比较复杂，特别是在连续隶属函数时，需求解积分方程，因此应用场合要比后面介绍的加权平均法少。加权平均法加权平均法即所谓的重心法，是模糊控制系统中应用较为广泛的种判决方法。对于论域为离散的情况，它针对论域中的每个元素以它作为待判决输出模糊集合的隶属度的加权系数，即取乘积,，再计算该乘积和对于隶属度和的平均值，即平均值便是应用加权平均法为模糊集合求得的判决结果。该方法既突出了主要信息，又兼顾了其它的信息，所以显得较为贴近实际情况，因而应用较为广泛。以上三种方法各有优缺点，在实际应用中，究竟采用何种方法不能概而论，应视具体情况而定。己有的研究表明，加权平均法比中位数法具有更佳的性能，而中位数法的动态性能更优于加权平均法，静态性能则略逊于后者。研究还表明，使用中位数法的模糊控制器类似于多级继电控制，加权平均法则类似于控制器。般情况下，这两种方法都优于最大隶属度法。本章小结本章主要介绍了模糊控制算法。首先介绍了模糊控制算法的产生及发展，然后介绍了模糊控制理论的特点，基本概念，基本理论。为本论文确立了理论依据，为第四章仿真奠定理论基础。模糊控制算法在水箱液位控制中的应用控制在双容水箱液位控制系统中的仿真研究控制算法在控制算法中，比例积分微分三种控制方式各有其独特的作用，比例控制是基本的控制方式，自始至终起着与偏差相对应的控制作用添入积分控制后，可以消除纯比例控制无法消除的余差而添入微分控制，则可以在系统受到快速变化干扰的瞬间，及时加以抑制，增加系统的稳定程度。将三种方式组合在起，就是比例积分微分控制。由于软件系统的灵活性，算法可以得到修正而更加完善。控制器的基本控制规律有比例或积分或和微分或几种，工业上所用的控制规律是这些基本规律之间的不同组合。控制产生并发展于年期间，尽管自年以来，许多先进控制方法不断推出，但控制器以其结构简单，对模型误差具有鲁棒性及易于操作等优点，迄今仍被广泛应用于工业过程控制。如图所示，常规控制系统主要由控制器和被控对象组成。图模拟控制系统控制器是种线性控制器，它根据给定值与输出值构成的控制偏差，将偏差按比例积分和微分通过线性组合构成控制量，对被控对象进行控制，故称为控制器。其控制规律为对应的模拟调节器的传递函数为其中，，为比例系数，为积分时间常数，为微分时间常数。从式看到，控制器的控制输出由比例积分微分三部分组成。这三部分分别是比例部分在比例部分，比例系数的作用在于加快系统的响应速度，提高系统调节精度。加大值，可以提高系统的开环增益，加快系统的响应速度，减小系统稳态误差，从而提高系统的控制精度，但会降低系统的相对稳定性，甚至可能造成闭环系统不稳定，使系统动静态特性变坏。积分部分从积分部分的数学表达式可以知道，只要存在偏差，则