1、液位是過(guò)程控制中的一個(gè)重要參數(shù)，控制其達(dá)到設(shè)定值或在某一范圍內(nèi)變化，是產(chǎn)品的質(zhì)量和控制性能的保證。三容水箱液位控制是液位控制中的一個(gè)典型問(wèn)題，它具有非線(xiàn)性、時(shí)滯等特點(diǎn)，難以建立精確的數(shù)學(xué)模型，模擬了工業(yè)中復(fù)雜的控制對(duì)象。由于其具有大滯后、非線(xiàn)性的特點(diǎn)使得采用常規(guī)的PID控制效果不理想，本文針對(duì)上述問(wèn)題，采用對(duì)模型要求低，在線(xiàn)計(jì)算方便的預(yù)測(cè)控制算法對(duì)其控制。主要工作如下：
　　1.對(duì)國(guó)內(nèi)外水箱液位控制的研究現(xiàn)狀和意義作了簡(jiǎn)要的介紹，

2、對(duì)比了多種控制算法的優(yōu)缺點(diǎn)，確定研究方案，并對(duì)幾大類(lèi)預(yù)測(cè)控制算法的研究現(xiàn)狀和特點(diǎn)作了進(jìn)一步介紹。
　　2.基于物料平衡原理，對(duì)三容水箱系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)理建模，但由于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)的不確定，難以計(jì)算出具體的數(shù)學(xué)模型，本文在確定模型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，首先采用小波變換的方法對(duì)數(shù)據(jù)去噪，再采用遞推最小二乘法對(duì)參數(shù)進(jìn)行估計(jì)，得到數(shù)學(xué)模型，并在MATLAB環(huán)境下對(duì)模型進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　3.由于液位是一個(gè)慢時(shí)變對(duì)象，達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)，導(dǎo)致非參數(shù)模型

3、的維數(shù)較大，計(jì)算時(shí)間長(zhǎng)，影響控制的實(shí)時(shí)性。為了解決這一問(wèn)題，將采樣周期小的PID控制與預(yù)測(cè)控制相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)串級(jí)預(yù)測(cè)控制，在容易出現(xiàn)擾動(dòng)的部位后面取出信號(hào)構(gòu)成PID閉環(huán)控制。通過(guò)對(duì)參數(shù)模型與非參數(shù)模型的仿真研究得出，該算法響應(yīng)時(shí)間短，對(duì)擾動(dòng)能作出及時(shí)快速的響應(yīng)，超調(diào)小，達(dá)到穩(wěn)態(tài)的時(shí)間較短。
　　4.將串級(jí)預(yù)測(cè)控制應(yīng)用到THJ-3三容水箱液位控制系統(tǒng)中。首先介紹了控制系統(tǒng)的組成，對(duì)系統(tǒng)硬件進(jìn)行設(shè)計(jì)，采用兩級(jí)控制結(jié)構(gòu)，應(yīng)用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)