電液伺服系統(tǒng)模糊PID控制仿真與試驗研究.pdf

1、隨著科學技術(shù)的發(fā)展，電液伺服控制技術(shù)在工業(yè)控制領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，凡要求精度高、響應(yīng)快、便于調(diào)節(jié)、能實現(xiàn)大功率輸出的控制系統(tǒng)，都普遍采用了電液伺服控制技術(shù)。而電液伺服系統(tǒng)是一個參數(shù)時變，存在外干擾的非線性不確定系統(tǒng)，難以建立出精確的數(shù)學模型。傳統(tǒng)的PID控制器雖然算法成熟、穩(wěn)定性好，但它基于系統(tǒng)精確模型設(shè)計，抗擾動性和適應(yīng)性較差，難于控制非線性，不確定的復雜系統(tǒng)。
　　 二十世紀晚期興起的模糊控制對電液伺服系統(tǒng)這種復雜的，不確

2、定的系統(tǒng)處理能力強，控制性能好。它是智能控制算法的一個重要分支，基于專家的控制經(jīng)驗確定控制規(guī)則，不依賴精確的模型，算法靈活，特別適用于控制非線性、大滯后、時變系統(tǒng)。但模糊控制算法卻也有控制精度不高的缺點。因此，本文采用模糊PID控制算法，它既保持模糊控制算法的控制靈活快速，不依賴精確模型的優(yōu)點，又繼承了傳統(tǒng)PID控制算法控制精度高的優(yōu)勢，二者互補，實現(xiàn)了系統(tǒng)智能控制，達到了良好的控制效果。
　　 本文根據(jù)實驗室電液伺服控制系統(tǒng)實

3、際參數(shù)確定了系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。闡述了模糊PID控制算法理論，并且設(shè)計出電液伺服系統(tǒng)模糊PID控制器。在液壓仿真軟件AMESim平臺上建立電液伺服控制系統(tǒng)物理模型，在控制仿真軟件Matlab/Simulink平臺上分別建立系統(tǒng)模糊PID控制器和PID控制器模型，利用聯(lián)合仿真接口技術(shù)，實現(xiàn)電液伺服控制系統(tǒng)聯(lián)合仿真。進行了電液伺服控制系統(tǒng)無擾動和加擾動聯(lián)合仿真，對比模糊PID控制器和PID控制器聯(lián)合仿真結(jié)果，表明：電液伺服模糊PID控制系統(tǒng)較P

4、ID控制系統(tǒng)有響應(yīng)速度快、上升時間短、無滯后、超調(diào)小、抗擾動性強的特點。而且模糊PID控制算法繼承了PID控制算法系統(tǒng)響應(yīng)靜差小的優(yōu)點，克服了模糊控制器控制粗糙和精度不高的不足。模糊PID控制器控制效果好，滿足系統(tǒng)控制性能需要。最后在離線仿真研究的基礎(chǔ)上，建立了基于dSPACE 半實物仿真軟件的電液伺服系統(tǒng)控制實時仿真系統(tǒng)，通過系統(tǒng)參數(shù)在線調(diào)整，改善了系統(tǒng)性能。試驗結(jié)果表明：dSPACE試驗平臺能快速開發(fā)和研究電液伺服控制系統(tǒng)，縮短了開