水工模型水位控制系統(tǒng)是一個(gè)典型的非線性、大時(shí)滯控制系統(tǒng)，采用P - FUZZY - PI 復(fù)合控制器對其進(jìn)行控制，既利用了模糊控制適應(yīng)能力強(qiáng)，動態(tài)特性好，抗干擾能力強(qiáng)的特點(diǎn)，又利用PID 控制消除了系統(tǒng)靜差，使控制系統(tǒng)的動態(tài)和靜態(tài)品質(zhì)都得到極大提高，取得了較理想的控制效果。
目前，國內(nèi)各科研院所進(jìn)行的水工物理模型試驗(yàn)大多實(shí)現(xiàn)了流速、水位的自動化采集以及流量、水位的自動控制，其中水位控制由于受模型容量、水位滯后特性等因素的影響，是典型的非線性、大時(shí)滯控制系統(tǒng)，因而采用傳統(tǒng)的PID 控制將產(chǎn)生超調(diào)和振蕩現(xiàn)象，其動態(tài)性能較差，控制精度難以令人滿意，在非恒定流模型試驗(yàn)中其控制特性更差，針對這一問題，國內(nèi)的許多科研人員對傳統(tǒng)的PID 控制進(jìn)行了優(yōu)化和改進(jìn)，在實(shí)踐中也取得了一定的效果［1］，但從本質(zhì)上來說，對PID 參數(shù)的尋優(yōu)是對比例、積分、微分三種控制作用的折中以及對干擾抑制整定和目標(biāo)值跟蹤整定的折中，因而其整定的參數(shù)并不是最優(yōu)，并且對不同的控制對象要用不同的PID 參數(shù)，調(diào)整極不方便。近幾年發(fā)展起來的模糊控制（ fuzzy control ）算法是一種語言控制，它不依賴于被控對象的精確數(shù)學(xué)模型，而是根據(jù)人工控制規(guī)則組織控制決策表，然后由該表決定控制量的大小，其優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)能力強(qiáng)，動態(tài)特性好，抗干擾能力強(qiáng)，但由于它的控制作用只能按檔處理，控制精度不高，存在著靜態(tài)余差，無法滿足水工物理模型試驗(yàn)對水位控制精度
的要求，而PID 控制卻能使控制的精度大大提高，消除穩(wěn)態(tài)誤差。本文將兩種控制方法結(jié)合起來，綜合其優(yōu)點(diǎn)，克服彼此的不足，組成一種P - FUZZY - PI 復(fù)合控制器，應(yīng)用到水工模型水位控制系統(tǒng)中，取得了良好的控制效果。