基于氣動(dòng)比例閥的單缸位置與雙缸同步控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、氣動(dòng)控制系統(tǒng)具有節(jié)能、無污染、工作可靠等優(yōu)點(diǎn)，近年來越來越受到人們的重視，并在工業(yè)化生產(chǎn)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著電－氣比例／伺服控制技術(shù)的發(fā)展，氣動(dòng)伺服位置控制系統(tǒng)在“點(diǎn)－點(diǎn)”控制上逐漸成熟，但是由于氣動(dòng)控制系統(tǒng)存在嚴(yán)重的非線性，摩擦力等因素的影響，導(dǎo)致氣動(dòng)控制系統(tǒng)在位置柔性定位和軌跡跟蹤上效果并不是太理想。
　　本文首先通過對基于比例閥的單缸位置控制進(jìn)行研究，設(shè)計(jì)合理控制器，實(shí)現(xiàn)其位置定位和信號跟隨，在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)同一坐標(biāo)軸上雙

2、缸協(xié)調(diào)同步控制即雙缸柔性控制。
　　首先，對系統(tǒng)的特性和工作原理進(jìn)行了詳細(xì)分析，由于氣動(dòng)控制系統(tǒng)受到氣體可壓縮性、氣缸摩擦力和閥體的非線性等因素的影響，在建立氣動(dòng)控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型時(shí)，需要對該系統(tǒng)做理想化假設(shè)，從建立的模型表明該系統(tǒng)是一個(gè)高階非線性系統(tǒng)。
　　其次，通過對經(jīng)典控制理論和智能控制理論的研究，確定了以增量式PID控制和模糊控制來設(shè)計(jì)系統(tǒng)的控制器。在Matlab／Simulink中建立基于PID控制的仿真模型和基于自

3、整定模糊PID控制的仿真模型。并且對仿真系統(tǒng)輸入階躍信號、方波信號和正弦信號，觀察系統(tǒng)的響應(yīng)狀態(tài)，結(jié)果顯示使用自整定模糊PID控制器的系統(tǒng)得到了較好的控制效果，并且可以實(shí)現(xiàn)對PID控制參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)整。
　　本文采用了LabVIEW和Matlab混合編程的方法建立人機(jī)對話界面。搭建平面柔性實(shí)驗(yàn)平臺，并使用階躍信號、方波信號和正弦信號對基于PID控制器的系統(tǒng)和模糊控制的系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明使用模糊控制器的系統(tǒng)具有響應(yīng)速度快，穩(wěn)