分析气动加载系统的模糊自适应逆控制方法

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1、学兔兔www.xuetutu.com第50卷第14期机械工程学报Vlo1.5ONO.142014年7月JOURNALOFMECHANICALENGINEERINGJu1.2014DoI:10.3901,JME.2014.14.185气动加载系统的模糊自适应逆控制方法木刘福才刘砚徐文丽刘吉斯(燕山大学电气工程学院秦皇岛066004)摘要:气动加载系统具有时滞、时变及强非线性等特点,为了提高气动加载系统的控制精度,克服传统PI控制算法的不足,提出一种气动压力加载系统的模糊自适应逆控制方案。利用模糊辨识理论对气动加载系统进

2、行离线逆建模,得到初始逆模型,并将该初始逆模型作为初始控制器,控制气动加载系统的输出压力,运行过程中采用最小方均根(Leastmeansquare,LMS)滤波算法在线修正控制器的参数。基于VC++6.0软件开发平台设计系统实时控制程序,在一套电气比例压力阀控气动加载系统上进行试验研究。通过与PI控制算法、模糊比例积分微分(Proportion,integration,differentiation,PID)控制算法进行比较,结果表明设计的气动加载系统控制器控制精度高、响应速度快、抗扰能力强。关键词:气动加载系统;模

3、糊逆模型;自适应逆控制;最小方均根滤波算法中图分类号:TP273FuzzyAdaptiveInverseControlforPneumaticLoadingSystemLIUFucaiLIUYanXUWenliLIUJisi(CollegeofElectricalEngineering,YanshanUniversity,Qinhuangdao066004)Abstract:Thepneumaticloadingsystemhasthecharacteristicsoftimedelay,time—varyingan

4、dseriousnonlinearity.InordertoimprovethecontrolprecisionandovercometheshortcomingsoftraditionalPIcontrolalgorithm,fuzzyadaptiveinversecontrolisproposedtocontrolthepressureofpneumaticloadingsystem.Inversemodelthepneumaticloadingsystemoff-linewithfuzzyidentificat

5、iontheoryandgetthemitialinversemode1.Taketheinitialinversemodelastheinitialcontrollertocontroltheoutputpressureofthepneumaticloadingsystem,andupdatetheparametersofthecontrolleronlinewiththeLMSfilteringalgorithm.BasedonVC++6.0softwaredevelopmentplatform.realtime

6、controlprogramisdesignedandtestedonapneumaticloadingsystem.BycomparingtothePIcontrolalgorithm,andfuzzyproportion,integration,differentiationcontrolalgorithm,theresultsprovethattheproposedcontrollerhashJlghcontrolaccuracy,fastresponseandstronganti·disturbanceabi

7、lityforthepneumaticloadingsystem.Keywords:pneumaticloadingsystem:fuzzyinversemodel:adaptiveinversecontrol;leastmeansquare(LMS)filteringalgorithm于气动比例阀的比例特性及空气和水、油等流体相0前言比,在压缩性、黏度和非线性等方面有很多不确定性因素,因此,气动压力加载系统难以实现高精度气动系统因其具有成本低、质量小、高出力/的闭环控制,在一些控制要求不高的场合常常采用质量比、维护

8、简单、实用性强等优势,因而被广泛开环控制,如何实现高精度的气动压力加载系统闭应用于工业自动化领域J。在气动控制领域,常常环控制是目前气动领域研究的热点课题之一p。需要将控制信号成比例地转换成气压或流量,驱动为了解决上述问题,近些年来出现了很多针对气动执行机构动作。由于电气比例阀的出现,使得气动系统的控制策略。如已渗透到各个领域中的智气动系统突破

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