基于免疫PID算法的等温锻造液压机液压速度伺服系统的仿真应用研究.pdf

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1、基于免疫PID算法的等温锻造液压机液压速度伺服系统的仿真应用研究StudyonthesimulationandapplicationofhydraulicvelocityservosystembasedonimmunePIDalgorithmofisothermalforginghydraulicmachine2011年03月㈣㈣㈣㈣IHIY1886考芝11“合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：委员：锄佾导师渺'-、J／一'，一铷墩矽

2、别丧吣独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究T作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金8巴：』些厶堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同-T作的同：基对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。1多Z馓敝储撕：或臻一样日蝴卜≯7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金月旦：!：些厶堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印仲和磁盘，允许论文被

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4、锻的成形方法。其优点在于：经等温锻压后工件加工余量小，仅需要局部加工，甚至不加工，这样就减少了贵重金属材料的消耗并降低了锻件机械加工的成本。本文根据YHIO一2000型等温锻造液压机工作过程的具体要求设计出控制系统，该控制系统是一个由工控机和PLC通过工业以太网连接起来所组成的二级控制系统；通过研究液压机液压系统的工作原理并根据实际要求设计出等温锻造液压机的液压系统，建立起相应的数学模型，推导出两种工况下系统的传递函数，进而分析了该系统的动态性能和静态性能。由于等温锻造液压机液压速度伺服系统是典型的非线性时变系统，其系统复

5、杂、普遍存在参数变化，且根据等温锻造液压机的工作过程中具有速度调节范围大、控制精度高、超调量小以及速度切换过程中不能出现太大波动等特点，对于此类控制要求比较高的被控对象，传统的PID控制存在参数难以选定的缺陷，很难对其实现有效的控制，必须寻求新的控制策略。本文根据等温锻造液压机液压速度伺服系统的控制要求，设计出基于免疫算法的PID控制器并应用于此伺服系统中。文中通过模糊算法来逼近免疫控制器的非线性函数f[u(k)，Au(k)]，同时还利用遗传算法对k，和77这两个参数进行优化。然后利用MATLAB软件对该系统进行计算机建模

6、，并在Simulink平台下对系统进行仿真研究。仿真结果表明，免疫PID控制性能要优于传统PID控制，在速度发生变化时能迅速调整内部参数使系统回复稳定状态，具有较高的控制精度和较强的鲁棒性，能够满足等温锻造液压机液压速度伺服系统的控制要求，可以用于YHl0-2000型等温锻造液压机液压速度伺服系统中。关键词：等温锻造；免疫算法；PID控制器；MATLAB仿真StudyonthesimulationandapplicationofhydraulicvelocityservosystembasedonimmunePIDalgo

7、rithmofisothermalforginghydraulicmachineAbstractIsothermalforginghasbeendefinedasoneformingmethodwhichkeepsthesameorapproximatetemperatureinmoldingdieandmouldandlowvelocityinthisprocess．Thereaftertheworkpiecehaslittleprocessredundancy，SOthatmerelyneedlocalmachinin

8、gornoneedatan．Asaresult，thewastingmetalmaterialsandproductioncosthasbeensavedalot．Inthispaper，Servosystemwhichdesignedaccordingtotheacquirementofworkpro