一种新型ARX模型在三容水箱液位系统中的应用∗

2017-09-12刘丽丽左继红吴军邓秋连

计算机与数字工程 2017年8期

刘丽丽左继红吴军邓秋连

刘丽丽1，2左继红1，2吴军1邓秋连1

（1.中南大学信息科学与工程学院长沙410083）（2.湖南铁道职业技术学院株洲412001）

采用一种新的ARX模型（RBF-ARX模型）对三容水箱液位系统进行建模，阐述了RBF-ARX模型的建模原理、模型结构的确定、模型参数辨识及参数优化等问题。并分析了该模型的优越性能，模型的仿真预测输出结果，证实了RBF-ARX模型在非线性系统建模和辨识中的可靠性和有效性。

ARX模型；三容水箱系统；非线性系统

Class NumberTP273

1引言

三容水箱液位控制系统属于工业过程控制中的一种被控对象，具有典型滞后性、非线性和强耦合的特性，其控制模式类似于工业控制中的多种非线性时变多变量耦合系统。其工作过程涉及多个学科，如控制理论、现代控制技术、流体力学等。通过它用户除可以掌握控制原理、现代控制技术、计算机技术等之外，还可以了解生产工艺流程。因此研究该系统的建模及控制算法问题，对实际工程应用有指导和参考意义［1］。

用经典控制方法对三容水箱液位系统控制时，常因系统的多输入输出、非线性和强耦合特性，而使控制变得极为复杂，以致很难达到较为理想的控制效果。针对以上问题，提出了专门针对非线性系统进行建模的新型ARX建模法，采用结构化的离线参数辨识方法得到模型的最优参数，通过实验验证该模型的优越性，对控制策略的发挥奠定基础。