无模型自适应控制在液位控制系统中的应用

李振轩; 刘智国; 曹海军; 姜海斌; 范宇; 刘昱

doi:10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2026.02.008

北京石油化工学院学报 ›› 2026, Vol. 34 ›› Issue (2) : 45 -49. DOI: 10.19770/j.cnki.issn.1008-2565.2026.02.008

无模型自适应控制在液位控制系统中的应用

李振轩, 刘智国, 曹海军, 姜海斌, 范宇, 刘昱

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摘要

在实际工业生产过程中,液位控制系统广泛存在非线性强、运行工况复杂、系统精确数学模型难以建立等问题,传统基于模型的控制方法在实际应用中往往受到一定限制。针对模型未知且具有强非线性特征的单容水箱液位控制系统,提出一种基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制策略（model free adaptive control,MFAC）。该方法不依赖被控对象的精确数学模型,仅利用系统输入输出数据更新控制律,从而实现对液位变化过程的自适应调节。为验证有效性,基于LC-T₂网络化液位控制实验装置开展了单容水箱液位控制实验。实验结果表明,所设计的MFAC控制策略能够较好地克服系统非线性和模型未知带来的影响,使水箱实际液位较快收敛至期望液位,并保持较好的控制稳定性和跟踪性能。该研究为复杂工业液位过程的无模型控制提供了一种可行的实现思路。