文献综述
1、课题研究的背景及意义
液位控制问题是工业生产和日常生活中的一类常见问题，例如在饮料、食品加工、化工生产等多种行业的生产加工过程中都需要对液位进行适当的控制，并且在不同的系统中，稳定性、相应快速性和鲁棒性的要求也不一样[1][2][3]。液位控制的好坏直接影响着生产工艺的品质，因此对液位对象的控制问题进行深入研究，可为工业过程控制的理论研究和实践应用提供重要的指导材料[4]。
2、国内外控制水平发展及现状
20世纪40年代以后,工业生产过程自动化技术发展很快,尤其是近些年来,在IT 技术的带动下,过程控制技术发展十分迅猛[5][6][7]。过程控制装置与系统的发展大致分为以下几个阶段：
(1)局部自动化阶段(20世纪50--60年代)
这个阶段的过程控制系统大多数是单输入 -单输出系统； 被控参数主要有温度、压力、流量和物位；控制的目的是保持这些工艺参数的稳定,确保安全生产。生产的规模比较小,多用气动仪表实现就地的简单控制[8][9]。到20世纪50年代后期至60年代, 先后出现了气动和电动单元组合仪表,采用了集中监控与集中操作的控制系统,实现了工厂仪表化和局部自动化。
(2)集中控制阶段(20世纪 60--70年代)
这时的过程控制系统大量采用单元组合仪表和组装式仪表, 生产过程实现了车间范围和大型系统的集中监控[10][11][12]。为了提高控制质量和满足特殊工艺的控制要求,开发使用了多种复杂控制系统方案。特别是前馈控制、选择控制的实现,使过程控制品质、安全性大为提高[13][14][15]。
(3)集散控制阶段(20世纪 70年代中期至今)
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