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随着控制系统规模的扩大和计算机及通信技术的迅猛发展，尤其是智能传感器、控制器和执行机构作为独立的节点直接与网络互连，实现了控制系统网络化。而过程控制的发展也趋于在网络环境下实现对过程量进行控制。
三容水箱液位控制系统，是一个大惯性、滞后、时变及非线性的复杂系统。这样复杂的系统应用常规PID控制，系统的控制精度和鲁棒性较差，并且不能在线整定Kp，Ti，和Td三个参数，又无法满足对模型未知或慢时变系统的控制要求等问题。
本文针对高阶液位控制采用模糊PID控制算法，同时也在探索将模糊控制理论应用于网络控制系统中的方法，为模糊控制应用于工业生产提供有益的实践经验。本文设计了模糊PID控制算法及其改进控制算法，设计了指针寻址查表法实现模糊控制算法的新思路，并设计了相应程序设计。模糊PID算法的出现成功解决了本文液位控制中传统PID算法无法满足对模型未知或慢时变系统的控制要求等问题。
本文以三容水箱为控制对象，以西门子S7-300PLC控制器，以MICROMASTER420变频器和水泵为执行机构，液位传感器为检测仪表完成控制系统的硬件设计；本文以工业以太网、Profibus-DP、Profibus-PA三层网络构建网络环境；应用STEP7编程软件完成了控制系统的网络组态和硬件组态；应用WinCC软件完成了控制系统监控界面的设计。
为了验证系统的实时性和各种性能指标，分别用PID算法和模糊PID控制算法对液位进行了阶跃响应实验、抗干扰实验和控制特性实验。研究结果表明，模糊PID控制算法及其改进算法能对复杂的非线性系统进行有效的控制，并且具有收敛速度快、抗干扰性好、鲁棒性强等特点，效果明显优于一般的PID控制方法。实验过程中上位机能实时监控液位的变化、画面清晰，通信可靠，工作稳定。