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耦合水箱系统中液位与流量控制的PI与PID控制器对比分析

系统与控制 2024-10-30 v1 系统与控制

摘要

本研究工作对应用于耦合水箱系统液位和流量控制的比例-积分(PI)和比例-积分-微分(PID)控制器进行了比较研究。耦合水箱系统以其非线性行为为特征,因其在化学加工工业中与液体液位精确控制至关重要的相关性而被选中。本研究评估了两种控制器在不同条件下的性能,重点关注它们处理扰动和保持稳定性的能力。通过实验数据和图形分析,观察到 PID 控制器凭借其微分作用,提供了更快的响应时间和更高的精度,但对噪声更敏感且更难整定。相比之下,PI 控制器虽然响应较慢,但提供了更高的稳定性,并且对于精确控制要求不高的系统更容易配置。这些发现突显了两种控制策略之间的权衡,为根据系统需求选择应用提供了见解。

关键词

引用

@article{arxiv.2410.22176,
  title  = {Comparative Analysis of PI and PID Controllers for Level and Flow Control in Coupled Tank Systems},
  author = {Divyam R. Kakani and Dineshkumar Subendran and Shivam J. Singh},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2410.22176},
  year   = {2024}
}