智能液压伺服控制系统在电火花加工中的应用研究

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1、上海交通大学硕士学位论文摘要本论文针对核反应堆堆内构件——辐照监督管的拆卸与安装实施的工艺要求，主要研究了辐照监督管EDM切割的电液伺服系统的控制方法。由于电液伺服系统中存在参数的时变性、外干扰和伺服阀的死区非线性等棘手的问题，故采用常规的PID控制效果不佳。众所周知，模糊控制不需要精确的数学模型，并对过程参数的变化具有较强的适应性。但传统的EDM加工模糊控制有三个控制量，因项目的特殊要求需尽量简化控制参数，因此本文采用自适应模糊PID控制方法对EDM加工系统进行控制，实现了一个控制量对EDM的加工过程的有效控制，

2、具有较大的项目意义和理论价值。本文首先对液压伺服系统、模糊控制理论的特点与应用进行了概述，然后结合电液伺服系统的简化数学模型，应用参数自适应模糊PID控制思想研究电火花加工过程。通过对电火花加工过程自适应模糊控制系统控制参量选择、控制器语言变量选取、语言值模糊子集隶属函数确定、控制器控制规则确定、PID参数校正量查询表建立，以及控制系统量化因子和比例因子自调整技术的研究，实现了参数自适应模糊PID控制策略，应用于电火花加工过程的控制。通过对所设计的控制策略的仿真表明，本文所设计的控制系统具有较好的动、静态性能，跟踪

3、精度以及鲁棒性，证明了控制算法的可行性。本文的参数自适应模糊PID新型控制器是通过单片机实现的。系统介绍了所使用的微处理器的特点与应用，重点介绍了采用智能控制方法时，微处理器的接口、输入输出、存储等硬件结构，同时介绍了软件的开发过程。为了证明单片机实现本文所设计的控制算法的可行性与软件的稳定性，进行了控制器的在线半实物仿真。仿真结果表明了设计的正确性，为以后硬件方面进一步的设计提供了有力的参考。关键词：电火花加工；电液伺服系统；智能控制；模糊PID；单片机--III上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTInthi

4、sdissertation,thecontrolmethodsofelectro-hydraulicservosystemwasusedinincisingofirradiationmonitoringpipebyEDM,accordingtodemandofmaintainingthereactorinternalcomponents.WecannotgetgoodperformancewhenusingroutinePIDcontrollerbecausetherearesomanytroublesomepro

5、blemssuchastime-variableparameters,outsidedisturbanceandthenonlineardeadzoneofthevalveexistingintheelectro-hydraulicpositionservocontrolsystem.Itiswellknownthatitisnotnecessarytogetanaccuratemodelofthesystemforafuzzycontroller,whichhasstrongeradaptabilitytothe

6、processparametervariations.Therefore,weadoptfuzzycontrollertocontroltheelectro-hydraulicpositionservosystem,whichhasgreatpracticalsignificanceandtheoreticalvalue.Thecharacteristicsandapplicationsofhydraulicservosystemsandfuzzycontroltheoryaresummarizedfirstlyi

7、nthisdissertation.InconnectionwiththecharacteristicsofconventionalPIDcontrollerandfuzzycontroller,anewtypefuzzyPIDcontrollerwithparameteradaptationisexploredinstudyingthecontrolproblemsoftheEDMprocess.Byselectingthecontrolparametersoftheself-adaptivefuzzycontr

8、olsystemintheEDMprocessandthelinguisticvariablesofthecontroller,definingthemembershipfunctionofthefuzzysubsetsandthefuzzycontrolruleofthecontroller,establishingthecorrectionquantit