本论文以液位控制系统为研究对象,来研究传统控制、智能控制以及两者相结合的控制方法,论述了 PID 控制器、模糊控制器、模糊 PID 控制器、自适应模糊控制器以及自定义规则的模糊控制器的设计和实现,重点开发出了能对上述控制算法进行可视化仿真的软件平台,并最终生成一个软件产品。通过此仿真平台,用户可以对液位控制系统进行可视化的仿真,并通过改变控制算法和控制参数,来对这几种控制方法进行仿真研究。 本论文重点论述了控制软件的整体分析及设计,主要功能模块的设计与实现,软件开发中所使用的软件技术,以及各种控制器的设计和实现。同时,分析了各种控制算法的优缺点,结合了传统 PID 控制和模糊控制的优点,提出了一种新颖的模糊自适应 PID 控制器的设计思想。这种控制器将 PID 控制和模糊控制结合起来,通过模糊控制规则和模糊推理确定模糊控制表,在实时控制中通过对模糊控制表的查询,不断在线调整 PID 控制参数。实验结果表明,与数字 PID 控制器相比,该控制算法具有简单、鲁棒性强和动态品质优良等特点。 在控制软件的开发过程中,从分析、设计、编码到调试,始终采用了面向对象的分析和设计方法,保证了软件的质量。该软件采用 C++语言编写的,使用 VC.NET、Matlab6.5 和 Access2003 在 WindowsXP 平台下开发而成的。前四种控制算法完全使用C++语言实现,后一种算法使用在 VC.NET 和 MATLAB 混合编程来实现。该软件基于Windows2000/XP 平台,人机界面友好,美观,易于使用。具有在线修改采样时间、控制算法控制参数以及图形显示和数据保存等功能。