并联坐标测量机模糊PID控制系统研究.pdf

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1、并联坐标测量机模糊PID控制系统研究周围(大庆石油学院电子科学学院，黑龙江大庆163318)ResearchontheFuzzy—PIDControlSystemfora6一DOFParalle1～JinkCMMZHoUWei(CollegeofElectronicScience，DaqingPetroleumInstitute，Daqing163318，China)摘要：提出了一种自适应模糊PID的控制方PID控制相结合将会大大地提高控制系统的性能。法，并将其应用于液压驱动并联坐标测量机的控制。本文采用模糊自整定PID参数控制器的控制方式，通过使用Matlab中的模糊工具

2、箱，在Simulink环并提出一种模糊自整定控制方案。它由一个标准境下设计和搭建了模糊PID控制器，并以并联坐标PID控制器和一个模糊自调整机构组成，模糊自调测量机单通道的电液伺服系统为控制对象进行了仿整机构根据输人信号(误差e及其变化率ec)大小、真。方向以及变化趋势等特征，通过模糊推理做出相应关键词：自适应模糊PID控制；并联坐标测量的决策，在线整定PID的3个参数K，K。，KD，以期机；电液伺服系统；Matlab；Simulink获得满意的控制效果[1]。本文在模糊PID控制器中图分类号：TH721；TP273．4的设计中，采用了Matlab／Simulink对模糊自

3、整定文献标识码：APID参数控制系统进行计算机仿真，极大地提高模文章编号：1001—2257(2010)02—0054一O3糊自整定PID参数控制系统设计的效率和准确性，Abstract：Atechniqueofself—adaptivefuzzy并以六自由度并联坐标测量机[2]的单通道电液伺服PIDcontrolispresented，andappliedtothecontrol系统为例给出该模糊PID控制器的设计和仿真实ofahydraulicdriving6一DOFparallel—linkcoor—例。dinate—measuringmachine(CMM)．Usi

4、ngfuzzy1模糊PID控制器设计toolboxprovidedinMatlab，theauthordesignedandbuiltafuzzyPIDcontrollerinSimulinkenvi—1．1模糊PID控制器原理口ronment，andalsoofferedsimulationonaneleetro—模糊PID控制器改变了PID控制器的固定参hydraulicservosystemofasinglechannelofthe数K，K，Ko的控制策略，提出了可以根据跟踪误parallel—linkCMM．差信号等动态改变PID控制器参数的方法，达到改Keywor

5、ds：self—adaptivefuzzy—PIDcontrol；善控制效果，扩大应用范围的目的。由模糊逻辑整parallel—linkCMM；electro—hydraulicservosys—定PID控制器的表达式为：tem；Matlab；SimulinkrKP(是)一KP(k一1)+)，P(最)AKPKI(忌)一Kl(矗一1)+I(忌)AKl(1)lKD(是)一KD(忌一1)+7D(是)AKD0引言其中，yP(七)，y1(七)，(五)为校正速度量。可以PID控制由于其算法简单、鲁棒性好及可靠性看出，下一步的控制器参数可以由当前的控制器参高，被广泛应用于过程控制和运动控

6、制中。然而在数与模糊推理得出的控制器参数增量的加权和构生产现场中，由于常规PID参数整定方法繁杂，其成。按如下公式计算控制量“(志)：参数往往整定不良、性能欠佳，对运行工况的整定性“(是)一KP(是)e(k)+K1(是)>：P()+差。为了克服传统PID控制的缺陷，将模糊控制与i=0Kn(志)[P(矗)一e(k一1)](2)收稿日期；2009—09—24需要注意的是，式中并不是PID控制器积分项·54·《机械与电子}2010(2)的全部，还应该乘以采样周期丁，为简单起见，将其c．当偏差较小时，为了使系统具有较好的稳态含于变量K(是)中，同样对K。(忌)进行了相应处理。性能，

7、应增大K，K值，同时为避免输出响应在设定值附近振荡，以及考虑系统的抗干扰能力，应适当另外由于计算∑e()比较困难，因此引入状态变量i—O选取K。，其原则是：当偏差变化率较小时，K。取大女(是)一∑e()，从而推倒出状态方程：一些；当偏差变化率较大时，K。取较小的值，通曾=0z(足+1)一z(k)+e(k)(3)为中等大小。因此式(2)可以改写为：依据上述PID参数调整原则可以得到输出变u(k)一KP(是)e(k)+KI(k)x(k)十量△K，△K，△K。的模糊控制规则如表1所示。KD(是)[P(五)一e(k一1)]