主要功能
(1)通过控制各阀门开度，改变三容水箱平衡状态时的液位。
(2)将基于单神经元控制器的PID控制器运用到三容水箱液位控制系统中，使三容水箱尽快达到平衡状态。
2. 原理方法
(1) 控制系统的参数
①三个水箱的截面积: A1=A2=0.049m^2，A3=0.096m^2
②三个水阀的水阻：R1=293s/m^2，R2=187 s/m^2，R3=477 s/m^2
③三个水箱从高到低依次安置， 上一级出水口在下一级进水口上方
④所有管道直径: d = 100mm，管道长度对控制的延时影响忽略不计:
⑤液位变送器采用BTY-G系列光纤液位变送器，测量范围为0~65m，输出为 4~ 20mA，环境温度为 -30~ 100℃;
⑥调节阀采用ZRQM系列智能型电动调节阀，输入信号为0~5V，输出行程为 0~ 100mm，环境温度为-40~450C。
通常在特性曲线工作点a附近不大的范围内，用切于a点的一段切线代替原曲线上的一段曲线，进行线性化处理。经过线性化后，水阻R是常数。由上式可知，只要确定了三个水箱的水阻，这个三阶微分方程的参数就定下来了，进而可以确定三容水箱系统的传递函数。
通过分析三容水箱液位的变化和流体力学原理，得到三容水箱的动态数学模型，为了更好的提升对三容水箱的控制品质，分别将传统PID、单神经元PID应用到三容水箱液位控制系统中，并通过仿真进行比较，最终证实了基于单神经元的PID控制器具有很好的性能。实验数据和结果表明基于单神经元PID的控制器能更好的适应具有非线性、时滞性的三容水箱液位控制系统。
(1)比例单元(P)。比例单元是按照比例来反映系统的偏差，当系统一旦出现偏差，比例调节立即产生作用并通过调节以减少偏差。虽然通过加大比例系数，可以加快调节，减少误差的变化，但是过大的比例作用，会使系统的稳定性下降，更严重的会造成系统的不稳定。
(2)积分单元(I)。积分单元的作用就是为了消除系统的稳态误差，提高无差度。只要存在误差，积分调节就进行，直至无差的时候积分调节才停止，最终积分调节输出一常值。积分作用的大小取决于积分时间常数T，T的值越小积分作用越厉害。相反，T的值越大，积分作用就越弱。然而加入积分调节会让系统稳定性下降，动态响应也变的很慢。在实际的控制时，积分作用常与另外两种调节规律相结合，组成PI或PID调节器。
(3)微分单元(D)。微分单元反映了系统偏差信号的变化率，具有一定的预见性，因而能对偏差的变化趋势作出预见，故能产生超前的控制作用。微分作用可以有效的改善系统的动态性能，因为它可以在偏差还没形成以前将其消除，不过如果微分时间选择的不合理，必定会增加超调时间。另外由于微分作用对噪声干扰有放大作用，过强的微分调节，反而会对系统抗干扰产生不利因素。微分调节反映的是误差的变化率，当误差没有变化时，微分作用输出即为零。微分作用不能单独使用，需要与另外两种调节规律相组合，结成PD或者PID控制器。
测量值与设定目标值之间的差构成了基本偏差e（t），它是面向比例项所用的变动数据；而每一次测量得到的偏差值的总和即累计偏差 是面向积分项所用的变动数据；用本次的偏差减去上一次的偏差得到的相对偏差是面向微分项的变动数据，通常把它用来考察当前控制对象的趋势和作为快速反应的重要依据。
传统 PID 控制器由于用途广泛、使用灵活，已有系列化产品，使用中只需设定三个参数（kp ，ki 和kd ）即可。在很多情况下，并不一定需要三个单元，可以取其中的一到两个单元，但比例控制单元是必不可少的。根据上面推导出的三容水箱液位控制系统模型，传统PID控制器对三容水箱的应用，在 simulink 中构造的模型如图3.5所示。
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