[发明专利]无模型自适应控制水箱液位控制系统

权利要求书

1.无模型自适应控制水箱液位控制系统，其特征在于：包括三容水箱主体、电控箱和控制平台，所述三容水箱主体内设置有液位变送器和三相无刷直流水泵，所述电控箱内设置SIEMENS S7-1200PLC和数据采集卡，所述控制平台设置有上位计算机，所述液位变送器、三相无刷直流水泵与数据采集卡连接，所述数据采集卡与SIEMENS S7-1200PLC连接，所述上位计算机与SIEMENS S7-1200PLC连接，所述液位变送器包括液位传感器检测原件和信号转换电路。

2.如权利要求1所述的无模型自适应控制水箱液位控制系统，其特征在于：所述上位计算机采用组态编写控制界面和数据链接程序，用于实现液位监控和初始控制参数的设定。

3.如权利要求1所述的无模型自适应控制水箱液位控制系统，其特征在于：所述三容水箱主体的控制算法步骤为:

(1)首先设置Tank(T1)、Tank(T2)、Tank(T3)分别为三容水箱主体中的玻璃容器1、玻璃容器2和玻璃容器3；

(2)用CV1、CV2、CV3描述各个玻璃容器之间的连接阀门开关，其中连接阀门开关CV3为进水阀；

(3)用LV1、LV2、LV3描述各个玻璃容器的排水阀，假设三个玻璃容器的横截面积均为s，通过手动调节排水阀控制排水的流量大小，在排水阀下安装回收水槽以供水泵使用；

(4)用T₁和T₃分别描述利用水泵抽取的水流入的水容器；

(5)分别在玻璃容器1、玻璃容器2和玻璃容器3中安装液位传感器检测原件，能够有效的测量出液位的高度；

(6)液位数据采集后通过PLC的A/D转换模块送入PLC，上位控制计算机通过与PLC通信获得数据进行显示，控制算法在PLC里面运行；

(7)通过算法控制PLC PWM脉冲的宽度，进而控制直流水泵的速度，实现进水流量的有效控制。

4.如权利要求3所述的无模型自适应控制水箱液位控制系统，其特征在于：进一步对三容水箱主体的液位控制系统建立数学模型，首先打开三容水箱主体的连接阀门开关CV1和CV2以及玻璃容器的排水阀LV3，其余阀门处于关闭状态，以进水流量为系统输入，以水容器T₁和T₃的液位高度为系统输出，通过水泵的速度从而控制三容水箱的进水流量。