分析液压位置伺服系统的模糊免疫自适应pid控制

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1、2011年6月机床与液压Jun。2011第39卷第12期MACHINETO0L&HYDRAULICSVo1．39No．12DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2011．12．012液压位置伺服系统的模糊免疫自适应PID控制王宏文，吴玲玲，唐永学，朱桂梅，李扬(河北工业大学电气与自动化学院，天津300130)摘要：以闪光对焊机为研究对象，针对其液压伺服系统存在的非线性、参数不确定性以及负载干扰等特点，借鉴生物免疫反馈响应过程的调节作用和模糊逻辑推理的自适应性，设计出一种模糊免疫自适应PID控制器。

2、建立液压伺服控制系统的数学模型，并利用AMESim建模与仿真软件对液压伺服控制系统进行了分别采用模糊免疫自适应PID控制与常规PID控制的仿真对比试验。结果表明：该控制器性能优于传统的PID控制器，具有良好的快速响应特性、较强的鲁棒性和自适应能力。关键词：位置伺服系统；模糊自适应PID；免疫反馈中图分类号：TP202文献标识码：A文章编号：1001—3881(2011)12—038—3FuzzyImmuneAdaptivePIDControlofHydraulicPositionServoSystemWANGHong

3、wen，WULingling，TANGYongxue，ZHUGuimei，LIYang(SchoolofElectricalEngineering&Automation，HebeiUniversityofTechnology，Tianjin300130，China)Abstract：Thenonlinearityandparameteruncertaintyexistedinthepositionservosystemofflashbuttweldingmachinewereana—lyzed．Afuzzyimmun

4、eadaptivePIDcontrollerwasdesignedbasedontheimmunefeedbackregulatinglawandtheadaptiveabilityoffuzzylocratiocination．Themathematicalmodelofthehydraulicservocontrolsystemwasestablished．ThesimulationsofhydraulicservocontrolsystemweredonebyAMESim．Fuzzyimmuneadaptive

5、PIDcontrolalgorithmandconventionalPIDcontrolalgorithmwererespectivelyusedinsimulation．TheconclusionisthatthecontrollingperformanceoffuzzyimmuneadaptivePIDcontrollerisbetterthanthatoftheconventionalPIDcontroller，andthesystemobtainstheperformanceofstrongrobustnes

6、sandself-adaptability．Keywords：Positionservosystem；FuzzyadaptivePID；Immunefeedback闪光对焊工艺被广泛应用于冶金生产线上，闪光用于液压位置伺服控制系统，以取得良好的控制性对焊的基本过程分为预热、闪光、顶锻。它既能满足能，提高焊接质量。焊接质量的要求，又能满足焊接可靠性、稳定性和全1液压伺服控制系统数学模型自动操作的要求。闪光对焊机的机械装置主要包括焊液压动力机构是由液压控制元件和执行元件组合接主机的机身、动夹具、静夹具、液压站以及冷却水而

7、成的液压装置。控制元件可以是液压控制阀或液压系统等⋯。液压伺服系统包括油泵、驱动电机、油伺服型的变量泵等，执行元件可以是液压缸及液压马缸、电液伺服阀等，液压站的电液伺服阀和电磁阀接达等。文中通过对具有代表性的阀控缸装置进行分受控制系统发送的控制信号，控制液压油缸的运动，析，得出其数学模型。。驱动动夹具、静夹具实现工件的夹紧、松开以及工件阀的线性化流量方程为：的送进与复位。因而，提高液压伺服系统的响应速度QL=kqx一kopL(1)和控制精度至关重要。式中：Q为负载流量；k为阀的流量放大系数；R；v为液压伺服系统中往往

8、存在死区、滞环等非线性环滑阀阀芯的位移；k为阀的流量压力系数；P为负节，常存在较大程度的系统参数变化和负载干扰，因载压力。此液压伺服系统的控制策略应具有自适应能力和鲁棒液压缸的流量连续性方程为：性。若采用常规的PID控制，系统的动态性能和稳态精度很难达到要求，而模糊控制模仿人的控制经Q=A鲁+VtdpL+cIpp(2)验，能够获得良好的动态特性