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

背景技術(shù)：

雙容水箱液位系統(tǒng)是復(fù)雜的工業(yè)過程中重要的被控對象之一，它具有大滯后、強(qiáng)耦合和強(qiáng)非線性的特性。目前此控制領(lǐng)域經(jīng)常采用基于精確數(shù)學(xué)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(qiáng)耦合強(qiáng)非線性系統(tǒng)，由于難以建立被控對象精確數(shù)學(xué)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(shè)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(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)，在強(qiáng)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(shù)方案實現(xiàn)：一種基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙容液位控制系統(tǒng)，包括二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)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(luò)控制器具體為配備有PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算功能的計算機(jī)。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果：

本實用新型提供的基于PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(jìn)行控制的同時根據(jù)控制效果進(jìn)行在線自學(xué)習(xí)及調(diào)整，具有的優(yōu)良解耦控制性能，可以達(dá)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(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實施例二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例及附圖對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)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(luò)的雙容液位控制系統(tǒng)，包括二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(luò)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(luò)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(luò)學(xué)習(xí)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(luò)控制器1用于接收設(shè)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(zhuǎn)速進(jìn)而改變注水流量，對雙容水箱3的兩個容器液位進(jìn)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(luò)控制器1。

如圖2所示，所述二變量PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器1的PID神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具體為：由兩個子網(wǎng)互聯(lián)，各子網(wǎng)為三層網(wǎng)絡(luò)，子網(wǎng)結(jié)構(gòu)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(yùn)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(yīng)不同且可不斷調(diào)整更新的連接權(quán)系數(shù)4，調(diào)整連接權(quán)值采用BP算法。

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

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(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。