基于模糊PID的梭车速度控制仿真.pdf

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1、第23t锑4期机电声品开笸与钏崭V01．23，No．4呈Q!Q兰!旦坐：!!!!竺!!苎!!!竺竺!!!竺坚竺生!!!些兰堡!!!!型旦型!!!!!竺堕：!至Q!Q文章编号：1002-6673(2010)04—088-03基于模糊PID的梭车速度控制仿真解本铭．张伟(中国民航大学，天津300300)摘要：介绍了模糊自整定PID控制器的设计方法，并利用Matlab中的模糊工具箱设计模糊控制器．在Simulink环境中对梭车的运行速度控制进行仿真。仿真试验结果表明，基于模糊PID的控制系统，可以有效地改善梭车的加速度动态特性。达到了预期目的。关键词：

2、模糊控制；参数自整定；模拟仿真中图分类号：TP241．2文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issn．1002-6673．2010．04．035SpeedControlSimulationofShuttleCarBasedonFuzzyPIDXIEBen-Ming，ZHANGWei(CivilAviationUniversityofChina，Tianjin300300，Chim)Abstract：Thefuzzyself-tuningPIDcontrollerdesignmethodWasdescribedinthisarticleand

3、fuzzycontrollerwasdesignedⅥit}lthellseofMATLABfuzzytoolbox．IntheSimulinkenvironment，theoperationoftheshuttlevehiclespeedcontrolWassimulated．Experimentalre—sulushowthatthedynamiccharacteristicsoftheaccelerationofshumecai"c孤beeffectivelychanged．Thedesiredpurposewasachieved．Keyw

4、ords：fuzzycontrol；parameterself-tuning；simulation0引言目前，我国几大机场所使用的行李分拣系统和在建机场的行李分拣系统多数是全套购买国外的产品。价格昂贵．技术上受制于人。因此，我国急需有自主知识产权的自动行李分拣产品。来降低建设成本．构建我国完整的民航产业体系。由于目前我国大型机场的行李分拣系统大多数都是推杆式系统和翻碟式系统。翻碟式系统的分拣速度快。但是识别正确率存在问题。推杆式系统对行李有损害。同样识别率也存在问题。为了最大程度地降低分拣出错问题。在借鉴国外梭车式行李分拣系统的基础上，提出了自己

5、的构想。采用各自独立运行的梭车系统实现行李自动分拣，可以解决目前存在于推杆式系统和翻碟式系统的分拣出错和行李损伤问题。将每位旅客的行李放在梭车上。这样对行李的识别就改为对梭车的识别，不再使用条形码。彻底解决了识别准确率问题，出错率基本为零。在整体的分拣系统中，要使行李分拣系统的效率达到最大．每一个梭车在系统的速度控收稿日期：2010—05—17作者简介：解本铭(1956-)，男，辽宁人。教授，硕士生导师。研究方向：机电一体化：张伟(1984-)，男，吉林人，硕士研究生。研究方向：机电一体化。88制就尤为重要。只有梭车饱和运行并且加、减速阶段过渡平

6、稳，才能达到最佳效果。1梭车的速度控制系统梭车的速度图。如图1所示。在实际情况下．OA段为梭车从静止状态到匀速状态的加速过程；AB段为梭车驶向目的地的匀速过程：BC段为要到达目的地时。提前减速的过程：CD段为梭车低速、匀速通过行李分拣滑槽的过程；DE、EF、FG段是梭车从新开始加速、匀速、减速返回车库的过程，以上所有路段的长度可以根据实际情况．不断调整各段的距离和改正各段加速度、速度的大小，使梭车运行效率最大化。从总体来看。整体图形关于k对称，而各自的部分又分别对于Ll、L3对称，并且匀速运动控制相对简单，图1梭车速度图Fig．1Shuttlee

7、arspeedchart·制造业信息化·减速过程可视为加速的相反过程。所以整体要深入研究的就是OA段的加速过程。由图1可以看出，加速度的调节可能引起以下问题：(D行李与梭车接触表面发生相对滑动，造成行李与梭车发生碰撞；②梭车突然加减速，13积月累．会对梭车的整体机械结构和具体零部件的造成反复性的冲击载荷．导致其损伤；③由于旅客行李的质量各有不同，同时分拣系统又要求每个梭车的运行过程大体一致．所以用于控制梭车的PID应该是有自适应性的．根据不同的行李质量可以在一定范围内进行1自己调节。因此，保证系统既能快速提高到匀速状态。又能在其提速过程中保持一个

8、平缓的加速过程并且具有自适应性的PID是要解决的核心问题。梭车运行的最大速度大约为8m／s，梭车上的传送带是橡胶构成，其最大静摩擦系数大