模糊PID控制的车载平台高精度动态调平仿真研究.pdf

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1、2013年3月机床与液压Mat．2013第41卷第5期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．41No．5DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2013．05．038模糊PID控制的车载平台高精度动态调平仿真研究仕润霖，冯永保，李淑智，郭晓松(第二炮兵工程大学，陕西西安710025)摘要：某车载设备系统平台一般采用开关式换向阀控制液压缸来实现调平，其输出参数的时变性以及外界干扰等非线性因素直接影响调平控制效果。阐述电液比例阀控液压缸的调平原理，采用模糊PID控制算

2、法实现车载平台的动态调平，利用AMESim和MATLAB／Simulink软件对调平系统进行建模和联合仿真结果表明：通过模糊控制器对PID参数进行在线自整定，能够提高调平系统的控制精度：缩短调平时间、增强系统鲁棒性。关键词：动态调平；模糊PID；车载平台；联合仿真中图分类号：TP273+．4文献标识码：A文章编号：1001—3881(2013J5—150—4High-precisionDynamicLevelingSimulationoftheVehiclePlatformControlledb

3、yFuzzy．PIDSHIRunlin，FENGYongbao，LIShuzhi，GU0Xiaosong(TheSecondArtilleryEngineeringUniversity，Xi’anShaanxi710025，China)Abstract：Thelevelingofvehicleequipmentsystemplatformsisgenerallyachievedbyusingswitchingvalvecontrolhydrauliccyl—inders．Thenonlinear

4、factors，suchastimevariabilityofoutputparametersandoutsideinterference，willdirectlyaffectthecontrolefectofleveling．Theelectro-hydraulicproportionalValvecontrolledhydrauliccylinderlevelingprinciplewasillustrated．Fuzzy—PIDcontrolalgorithmwasusedtoachiev

5、edynamiclevelingofthevehicleplatform．UsingAMESimandMATLAB／Simulinksoftware，modelingandCO．simulationweremadeforthesystem．Theresultsshowthatonlineself-tuningPIDparametembyfuzzycontroller，thecontrolaccuracyofthelevelingsystemisimproved，thelevelingtimeis

6、reduced，andthesystemrobustnessisenhanced．Keywords：Dynamicleveling；Fuzzy·PID；Vehicleplatform；Co-simulation某车载设备使用前，通常要对车体平台进行调平，调平时间和精度直接影响设备效能的发挥。传统的车载平台调平多采用开关式换向阀控制，调平稳定性差、时间长、精度低，而且存在点位耦合及虚腿现象；控制方法多采用开环控制的调平方案，虽然控制流程简单，但存在调节时间长、调平稳定性差等问题”。作者在分析车载平

7、台传统调平原理分析的基础上，提出了电液比例阀控液压缸的调平方案，并采用模糊PID控制算法实现平台的动态调平，通过图1车载平台在非水平状态F坐标关系AMESim和MATLAB／Simulink软件的联合仿真，验证OxY坐标系中的坐标为P=(P，PP)To由了所采用调平方案的可行性。于倾角、不为0，且一般情况下较小，根据文献1调平方案设计[1，4]知两坐标系之间的变换矩阵如下：1．1调平基本原理『0JB1四液压支腿支撑的车载平台经过预支撑后，一般R=Jl01一I(1)都不是水平的，其坐标关系如图1所

8、示。一81J通过双轴倾角传感器检测平台轴方向的倾角为同样，假设坐标系Ox。Yz。中，各支腿坐标Ol，Y轴方向的倾角为卢，设。。为水平面坐标系，为：P=(，Y，)，又因为=0，所以由公OxYlz为与车体固联的平台坐标系。支腿i在Ox。Y0Zo坐标系中的坐标为。P=(。P，。P。P)，在式。P=?RP计算可得各个支腿油缸与车体的连接处收稿日期：2012—02—16基金项目：第二炮兵工程大学创新基金资助项目(XY2009JJA19)作者简介：仕润霖(1986一)，男，硕士研究生，研究方向为自动检测与故