如何在matlab中进行水箱水位模糊控制的系统仿真

1、问题概述：假定一个水箱有一个进水口和一个出水口，可以通过控制进水口阀门和出水阀门来控制流入和流出水箱的水量烫喇霰嘴(即控制水箱的中水位高度)。u为可控进水阀的控制量； q1为水箱的进水量； q2为水箱的流出水量；h为水位高度。水箱流出水量q2取决于出水管道的半径(为定值)、出水阀的开度，同时与水箱水位h有关。水箱水位高度h与进水阀控制量u之间的传递函数为惯性环节，即如下式所示，式中，K为比例系数； T为水箱的时间常数。

2、构建模糊推理系：在MATLAB环境中构建一个模糊推理系统，在MATLAB命令窗口中输入命令fuzzy→Enter，进入模糊推理编辑窗口，增加一个输入变量。

3、编辑输入语言变量及输出语言变量的隶属函数，其模糊集论域分别为[－6，6]，[－9，9]，在模糊集论域上语言变量的取值皆为NB，NM，NS，ZO，PS，PM，PB七个模糊集合。

4、编辑好输入及输出变量的隶属函数后将他们均导入workplace中。

5、建立控制规则。

6、在Simulink中进行仿真：在MATLAB命令窗口中单击Simulink图标，激活仿真模块库，建立仿真模型编辑环境窗口，将仿真所需要的模块用鼠标拖入其中并连接好，如图6所示。仿真系统中，模糊控制器的输出采用增量式输出，系统给定值h=2 m，水箱数学模型如下，其中，时间常数为T=100 s，比例系数为1

7、仿真结果及分析：仿真结果见下图，该结果表明，在水箱水位给定值为h=2 m时，系统跟踪有偏差，其原因是被控对象为惯性环节，采用PD模糊控制器，系统中没有积分环节，系统有静态偏差，但水位最终能较好的稳定在所要求的位置。