本實用新型屬于雙容水箱液位控制領域，特別涉及一種基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡的雙容液位控制系統(tǒng)。

背景技術：

雙容水箱液位系統(tǒng)是復雜的工業(yè)過程中重要的被控對象之一，它具有大滯后、強耦合和強非線性的特性。目前此控制領域經(jīng)常采用基于精確數(shù)學模型的傳統(tǒng)控制或模糊控制手段。

對于雙容水箱這類多變量強耦合強非線性系統(tǒng)，由于難以建立被控對象精確數(shù)學模型，因此傳統(tǒng)控制方法難以實施且無法取得滿意的解耦控制效果。

因此，需要設計一種新型雙容水箱液位控制系統(tǒng)，以解決這類控制問題。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的缺點與不足，提供一種基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡的雙容液位控制系統(tǒng)，其具有不需要測量或辨識被控對象的內(nèi)部參數(shù)的優(yōu)點，在強耦合多變量系統(tǒng)的控制中，具有優(yōu)良的解耦控制性能。

本實用新型的目的通過以下的技術方案實現(xiàn)：一種基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡的雙容液位控制系統(tǒng)，包括二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器、第一直流水泵、第二直流水泵、雙容水箱、第一液位傳感器和第二液位傳感器；所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的輸入端口連接第一液位傳感器和第二液位傳感器，二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器的輸出端口連接第一直流水泵和第二直流水泵；所述第一直流水泵和第二直流水泵分別連接雙容水箱的兩個容器；所述第一液位傳感器和第二液位傳感器分別置于雙容水箱的兩個容器內(nèi)。

優(yōu)選的，所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器具體為配備有PID神經(jīng)網(wǎng)絡計算功能的計算機。

本實用新型與現(xiàn)有技術相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：

本實用新型提供的基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡的雙容液位控制系統(tǒng)不需要測量或辨識被控系統(tǒng)的內(nèi)部參數(shù)，在進行控制的同時根據(jù)控制效果進行在線自學習及調(diào)整，具有的優(yōu)良解耦控制性能，可以達到速度快、超調(diào)小、無靜差的控制效果。

附圖說明

圖1是本實施例裝置結構示意圖；

圖2是本實施例二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器結構示意圖。

具體實施方式

下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步詳細的描述，但本實用新型的實施方式不限于此。

如圖1所示，一種基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡的雙容液位控制系統(tǒng)，包括二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1、直流水泵2(包括直流水泵一和直流水泵二)、雙容水箱3和液位傳感器4(包括液位傳感器一和液位傳感器二)，具體的：所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1的輸入端口連接液位傳感器一和液位傳感器二，二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1的輸出端口連接直流水泵一和直流水泵二；所述直流水泵一和直流水泵二分別連接雙容水箱3的兩個容器；所述液位傳感器一和液位傳感器二分別置于雙容水箱3的兩個容器內(nèi)。

本實施例中提供的基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡的雙容液位控制系統(tǒng)可以實時檢測雙容水箱兩個容器液位，通過PID神經(jīng)網(wǎng)絡學習改善控制精度，實現(xiàn)解耦控制。

所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1用于接收設定的液位值，同時接收液位傳感器一和液位傳感器二反饋回來的實時雙容液位值，解耦計算出直流水泵一和直流水泵二的參數(shù)值，通過控制直流水泵轉速進而改變注水流量，對雙容水箱3的兩個容器液位進行調(diào)整，液位傳感器一和液位傳感器二獲取液位高度數(shù)據(jù)并反饋到二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1。

如圖2所示，所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1的PID神經(jīng)網(wǎng)絡具體為：由兩個子網(wǎng)互聯(lián)，各子網(wǎng)為三層網(wǎng)絡，子網(wǎng)結構為2-3-1型，輸入層1神經(jīng)元個數(shù)為2個，隱含層2神經(jīng)元個數(shù)為3個，輸出層3神經(jīng)元個數(shù)為2個。輸入層1神經(jīng)元輸入液位給定值和液位反饋值，隱含層2各神經(jīng)元的輸出函數(shù)互不相同，分別為比例元、積分元和微分元，完成比例、積分和微分運算，輸出層3神經(jīng)元輸出控制量。其中，神經(jīng)元之間的連接對應不同且可不斷調(diào)整更新的連接權系數(shù)4，調(diào)整連接權值采用BP算法。

其中，所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡控制器1具體為配備有PID神經(jīng)網(wǎng)絡計算功能的計算機。

上述實施例為本實用新型較佳的實施方式，但本實用新型的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本實用新型的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。