目前在实际生产中应用的液位控制系统主要以传统的PID控制算法为主。对于简单的线性、是不变系统，数学模型容易建立，采用传统的PID控制能够取得满意的控制效果。此外随着数字控制技术的发展，在控制器的设计上有了更大的灵活性，利用数字计算机形成一系列改进的控制算法，形成非标准的控制算法[3]，改善系统品质，满足不同控制系统的要求。

1.2.2  PID控制的前景

就目前而言，由于常规PID控制不能完全满足人们的需要，但又不能放弃，于是研究人员转而对PID控制进行深入的研究，对其进行改进，产生了很多先进的控制学科：

1、自适应控制，能根据环境变化智能调节自身特性的反馈控制方法；

2、鲁棒控制，一种着重于控制算法可靠性研究的方法；

3、最优控制，一种寻找可行的控制方法是系统从输出状态过渡到目标状态并达到最优性能的方法；

4、智能控制，其又包括学习控制、专家系统、模糊控制、神经网络控制、混合控制方法等。

其中研究最多的是智能控制，智能控制是指在无人干预的情况下能自主地驱动智能机器实现控制目标的自动控制技术[4]。尽管这些智能控制方式有些还停留在理论研究阶段，有些才刚刚投入工业生产过程中，现在还不是很成熟，还有很大的缺陷需要解决，但不可否认这些控制方式具有很好的发展空间，它们未来一定会成为工业控制的主流方式。

1.3  模糊控制算法的历史和特点 

模糊控制系统是以模糊逻辑的规则推理为理论基础，用模糊语言、模糊数学的形式去表达，利用计算机控制技术，构成一种具有反馈通道的数字控制系统。自从模糊控制理论进入实际应用以来，在各个工程领域的各个方面都引起了广泛的重视。1965 年美国加州大学的自动控制理论专家 L.A.Zadeh 提出了模糊集合论从而开创了模糊逻辑的历史。后来 Zadeh 又提出了模糊语言变量这个重要的模糊逻辑概念，到了 1974 年 Zadeh 在以前的工作的基础上进行模糊逻辑推理的研究。从此，模糊逻辑[5]在控制理论领域为人们所熟知。1974 年E.H.Mamdani 利用模糊控制语言设计出模糊控制器，实现了世界上第一个试验性的蒸汽机控制，它的成功标志着人们采用模糊逻辑进行工业控制的开始，宣告模糊控制的诞生。在此之后，不断有人对不同的复杂的控制对象进行了模糊控制的实验研究,均取得了不错的结果。这些实验研究表明模糊控制具有以下特点:

（1）无须知道被控系统的具体数学模型；模糊控制是以人对被控系统的控制经验为依据而设计控制器的，故无须知道被控系统的数学模型。

（2）是一种反映人类智慧思维的智能控制；模糊控制中的信息传递、模糊规则以及逻辑推理等，都是基于专家知识或熟练操作者的成熟经验，并能够通过不断的在线学习而得到完善，因此很容易构成智能化自学习控制系统。来~自^优尔论+文.网www.youerw.com/

（3）易为人们所接受模糊控制规则，这些规则是以人类语言表达的。

（4）容易构造；如果用微型机系统或单片机来构造模糊控制系统，其结构和一般数字控制系统无异，模糊控制方法可用软件实现，设计者可利用简单方便的计算机语言进行设计。

（5）适应性好；模糊控制系统无论被控对象是线性还是非线性的都能执行

有效的控制，具有良好的鲁棒性和适应性。

1.4  本文的主要内容和安排

本论文的主要内容介绍如下：

第1章主要介绍了双容水箱液位控制的研究的背景和意义，PID技术的发展历史和未来趋势以及模糊控制的发展历程。