基于IFIX的电液伺服模糊PID控制系统设计.pdf

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1、2017年第2期煤矿机电·39·张超．基于IFIx的电液伺服模糊PID控制系统设计[J]．煤矿机电，2017(2)：3942，45．doi：10．16545／j．cnki．cmet．2017．02．012基于IFIX的电液伺服模糊PID控制系统设计张超(河北天择重型机械有限公司，河北邯郸056201)摘要：将模糊PID控制与常规PID控制策略有机结合，设计了模糊PID自整定控制系统。在组态环境中采用仿真手段，利用Matlab软件提供的simulink和Fuzzy工具箱对电液伺服控制系统进行建模与仿真分析，将结果发送到由I兀X组态软件生成的仿真界面

2、。仿真结果表明：所设计的电液伺服控制系统具有编程简单、操作灵活、实现方便等特点，增强了系统的可靠性和适应性，提高了系统控制精度和鲁棒性。关键词：IFIx软件；电液伺服控制系统；模糊PID自整定控制器；仿真中图分类号：7TP273+．4文献标识码：A文章编号：100l一0874(2017)02—0039—05DesignofEIectrO—HydraulicSerVoFuzzyPIDControISystemBasedOnSOftwareIFIXZ^o，曙C^oo(HebeiTianzeHeavyMachineryCo．，Ltd．，HaIldaJl

3、056201，China)Abstract：CombiningthefuzzyPIDcontmlwit}lt}leconventionalPIDcontmlstrategy，thefuzzyPIDsemtuningcontrolsystemisdesigned．Intheco—jgurationoftheenvimnmentbymeansofsimul砒ion，providedbytheuseofMatlabsoftwareSimulinkandfuzzyt001boxofelectr0一hydraulicservocontrolsystemmo

4、delingandsimulationanalysiswascaⅡiedout，theresultsaresenttotheIFIXconfigurationsoftwaretogeneratethesimulationinteIface．SimulationresultsshowthatthedesignoftheelectI．0一hydraulicseⅣocontmlsystemwithsimplepmgramming，nexibleoperation，isconvenientwaitforacharacteristic，enhancethe

5、reIiabilityandadaptabilityofthesystem，improvetllecontmlaccumcyandmbustnessofthesystem．KeywOrds：softwareIFIX；electm-hydmulicsenrocontmlsystem；fuzzyPIDselftuningcontmller；simulationO引言电液伺服控制系统兼有电和液压控制系统的优点，它是以液体作为动力传输和控制的介质，利用电信号进行控制输入和反馈。它具有响应灵活快速，适应性强，便于信号测量和处理，容易实现自动化和远程控制等特

6、点，同时还具有输出功率大、结构紧凑、体积小、惯量小和精度高等优点，广泛应用于冶金、航空、船舶、国防等工业领域。电液伺服控制系统的典型特征是低阻尼、时变性、非线性，主要缺点是其系统精确的数学模型很难确定，采用经典控制和现代控制方法很难得到令人满意的控制效果，当有外界干扰时，存在参数难以整定、鲁棒性差等问题。而智能控制具有较强的处理不确定性的能力，能有效地实现复杂信息的处理及控制决策的优化H。J，其中模糊控制作为智能控制的～个重要分支，不需要建立精确的数学模型，非常适合液压系统中存在的许多“模糊”量，并对过程参数的变化具有较强的适应性。本文充分利用I

7、FIX与MaⅡab的优点，在组态环境中采用仿真手段，利用Matlab软件提供的Simu—link和Fuzzy工具箱对电液伺服控制系统进行仿真研究，设计了一套基于Madab与组态技术的电液伺·40·煤矿机电2017年第2期服模糊自整定控制系统。1电液伺服控制系统试验台搭建电液伺服控制系统试验台主要由电液伺服换向阀、伺服油缸、流量计、压力表、联接阀块、NGl0通经管路、工作台及台架等组成，如图1所示。其中测控硬件设备包括：压力传感器、二次仪表、速度位置控制模块、比例放大器、输入输出接口板卡、信号调理板卡、A／D和D／A转换器、F／V转换器、集成放大电

8、路、手动操作旋扭、接线端子、传输导线、工控机以及联接压力、流量、温度、故障报警传感器。测控软件系统由美国Intellution公司生产的