[发明专利]基于云模型的双容水箱液位控制系统

说明书

技术领域

本发明创造涉及一种水箱液位控制系统，特别的指出一种基于云模型的双容水箱液位控制系统。 

背景技术

在工业生产以及人们生活中等诸多领域经常涉及到液位的控制问题，例如居民生活用水的供应、金属冶炼、溶液过滤、化工生产等多种行业的生产加工过程，经常需要使用蓄水池。通常蓄水池的液位需要固定在某一高度，因为液位过低可能会满足不了生产生活的需求，液位过高则会造成资源的浪费。这些不同背景的工业现场都可以简化为某种水箱的液位控制问题。 

云模型是李德毅院士在概率论和模糊数学理论两者交互的基础之上，通过特定的结构算法所形成的定性概念与其定量表示之间的转换模型。目前，云模型的研究大多停留在理论阶段。将云模型与实际的工业现场结合是云模型研究的热点之一。鉴于此，本发明创造将云模型控制器运用在水箱液位控制中。工业控制现场的数学模型往往很难建立精确的数学模型，而云模型又具有不依赖精确的数学模型的特点，本发明创造就是将云模型控制器运用在水箱的液位控制系统中。 

发明创造内容

本发明创造的目的是提供基于云模型的双容水箱液位控制系统，解决了在没有精确的数学模型控制下，双容水箱液位难以准确调控的问题，对工业生产中的双容水箱液位控制具有一定的实用性。 

实现本发明创造目的的技术方案如下： 

基于云模型的双容水箱液位的控制系统，其特征在于，控制步骤包括： 

(1)通过液位传感器分别采集上水箱液位值S1和下水箱的液位值S2信息； 

(2)上水箱的液位值S1和下水箱的液位值S2分别与设定值对比，得到液位误差值E1和E2； 

(3)将上述的E1和E2作为云模型输入，通过云模型规则推理得到云模型控制器的输出，再进行归一化处理后，将该输出值作为变频器的频率控制信号； 

(4)变频器根据收到的频率信息分别控制上水箱和下水箱的进水量和泄流量。 

进一步的，根据上水箱液位值S1和下水箱液位值S2的组合情况，设定云模型规则推理的规则库: 

1：下水箱液位误差最大，上水箱液位误差负，变频器频率最大； 

2：下水箱液位误差最大，上水箱液位误差零，变频器频率最大； 

3：下水箱液位误差最大，上水箱液位误差小，变频器频率最大； 

4：下水箱液位误差最大，上水箱液位误差大，变频器频率最大； 

5：下水箱液位误差最大，上水箱液位误差最大，变频器频率最大； 

6：下水箱液位误差大，上水箱液位误差负，变频器频率很小； 

7：下水箱液位误差大，上水箱液位误差零，变频器频率小； 

8：下水箱液位误差大，上水箱液位误差小，变频器频率大； 

9：下水箱液位误差大，上水箱液位误差大，变频器频率大； 

10：下水箱液位误差大，上水箱液位误差最大，变频器频率很大； 

11：下水箱液位误差小，上水箱液位误差负，变频器频率小； 

12：下水箱液位误差小，上水箱液位误差零，变频器频率大； 

13：下水箱液位误差小，上水箱液位误差小，变频器频率大； 

14：下水箱液位误差小，上水箱液位误差大，变频器频率大； 

15：下水箱液位误差小，上水箱液位误差最大，变频器频率很大； 

16：下水箱液位误差零，上水箱液位误差负，变频器频率很小； 

17：下水箱液位误差零，上水箱液位误差零，变频器频率小； 

18：下水箱液位误差零，上水箱液位误差小，变频器频率大； 

19：下水箱液位误差零，上水箱液位误差大，变频器频率大； 

20：下水箱液位误差零，上水箱液位误差最大，变频器频率很大； 

21：下水箱液位误差负，上水箱液位误差负，变频器频率很小； 

22：下水箱液位误差负，上水箱液位误差零，变频器频率小； 

23：下水箱液位误差负，上水箱液位误差小，变频器频率小； 

24：下水箱液位误差负，上水箱液位误差大，变频器频率大； 

25：下水箱液位误差负，上水箱液位误差最大，变频器频率很大；