木材銑削加工模糊自適應PID控制設計與仿真.pdf

1、本文主要從自適應模糊PID控制的角度出發(fā)，對木材銑削加工在線檢測與自適應模糊PID控制系統(tǒng)進行了仿真研究。本文首先查閱了國內外關于木材銑削加工、模糊控制及計算機仿真相關研究的參考文獻，提出將激光木材粗糙度在線檢測和自適應模糊PID智能控制手段應用于木材銑削加工系統(tǒng)，以便于提高木材加工精度，提高經濟收益。然后，對本系統(tǒng)進行了自適應模糊PID控制器的設計。該系統(tǒng)的輸入量為激光傳感器檢測的木材粗糙度與理想的粗糙度的差，輸出量為控制木材的進給速

2、度的控制電壓u。文中自適應模糊PID控制器采用的是二維結構設計，系統(tǒng)的輸入和輸出量的隸屬度函數及模糊控制規(guī)則由該領域專家的長期經驗統(tǒng)計而確定。在完成自適應模糊PID控制器的基礎上，文章描述了利用工程軟件MATLAB對木材銑削加工的自適應模糊PID控制系統(tǒng)進行模型的建立并結合動態(tài)仿真工具SIMULINK對本文所設計的控制系統(tǒng)應用于木材銑削加工進行了動態(tài)仿真、分析與比較，得出了如下結論：若僅僅使用模糊控制可以使系統(tǒng)輸出相應比較平滑快速，很少

3、出現(xiàn)超調現(xiàn)象，同時由于控制規(guī)則和隸屬函數在選取時考慮了抗干擾性，故有穩(wěn)態(tài)誤差，并可能在穩(wěn)態(tài)值附近上下波動；模糊自整定PID調節(jié)器的控制效果比傳統(tǒng)PID要好的多。PID參數模糊自整定技術與傳統(tǒng)的PID調節(jié)器相比，很好的解決了超調量的問題，與單純的模糊控制相比，解決了穩(wěn)態(tài)誤差的問題。在魯棒性方面，由于自適應模糊PID規(guī)則類似于人的思維，而且隸屬函數值分布是按照原先的經驗確定的，所以有較強的魯棒性：自適應模糊PID控制系統(tǒng)的抗干擾性也較好。該