基于模糊PID控制的電一氣比例閥控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、氣動系統(tǒng)以其結(jié)構(gòu)簡單、無污染、性價比高、維修方便以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于化工、紡織、微電子、生物工程等工業(yè)自動化領(lǐng)域中。但是由于氣動系統(tǒng)固有的非線性、剛度小、阻尼比小以及固有頻率低等缺點(diǎn)，使得氣動系統(tǒng)定位技術(shù)進(jìn)展緩慢，其控制精度和工作性能難以達(dá)到理想的效果，進(jìn)而限制了氣動系統(tǒng)在工業(yè)領(lǐng)域中的推廣及應(yīng)用。本文主要以提高氣動系統(tǒng)的控制精度為目標(biāo)，設(shè)計了基于參數(shù)自整定模糊PID控制的高精度電-氣比例閥。
　　 本文綜述了氣動

2、系統(tǒng)的特點(diǎn)及發(fā)展?fàn)顩r，闡述了智能控制技術(shù)在該領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用，結(jié)合氣動系統(tǒng)的非線性特征，設(shè)計出模糊PID控制器，使電-氣比例閥獲得良好的控制精度。
　　 首先，對電-氣比例閥進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模研究，通過分析電-氣比例閥的力平衡特性以及壓力-流量特性，建立了系統(tǒng)的線性數(shù)學(xué)模型和非線性動態(tài)模型，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了所建模型的正確性和優(yōu)化方法的有效性，為系統(tǒng)進(jìn)一步的研究提供了理論依據(jù)。
　　 其次，在建立壓力被控對象模型的基礎(chǔ)上，針

3、對氣壓控制的難點(diǎn)，提出了基于參數(shù)自整定的模糊PID氣壓控制策略，并進(jìn)行了模糊PID控制器的設(shè)計以及氣壓控制的仿真分析，仿真結(jié)果表明該模糊自適應(yīng)PID控制器既具有PID控制器響應(yīng)迅速的優(yōu)點(diǎn)，又具有模糊控制器適應(yīng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，使被控對象具有良好的動、穩(wěn)態(tài)特性，有較好的工程應(yīng)用前景。
　　 最后，本文從硬件電路和軟件部分兩個方面對比例閥的設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)說明。為便于數(shù)據(jù)的處理與存儲，在控制系統(tǒng)中設(shè)計了串行通信模塊，通過串行通訊接口將單片機(jī)