基于免疫PID控制的速度伺服系统的仿真研究.pdf

《基于免疫PID控制的速度伺服系统的仿真研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、机械设计与制造第11期112MachineryDesign&Manufacture2012年11月文章编号：1001—3997(2012)11-叭12一O2基于免疫PID控制的速度伺服系统的仿真研究丁曙光束鹏程桂贵生(合肥工业大学机械与汽车工程学院，合肥230009)SimuIationStudyonSpeedServoSystemBasedonImmune—PIDControlDINGShu-guang，SHUPeng-cheng，GUIGui-sheng(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，HefeiUniversi

2、tyoftechnology，Hefei230009，China)h●—●一’+，’一，’q十d’d十4’H、●’十1、●、§q—●q、量、t1、■、tq、●一十4●q、l、t、．，，d●r、．q、．‘“t【摘要】介绍了免疫反馈原理，设计出相应的免疫PID控制器，并用BP网络构建出该控制器的抗体抑制调节函数。将该控制器应用于YH10-4000等温锻造液压机锻头速度伺服系统的控制中，并利用Matlab／Simulink对其控制性能进行仿真，仿真结果表明，该控制器有良好的自适应性和鲁棒性，其控制性能优于传统的PID控制器，可满足等温锻造液压机锻头对速度的高控制要求。关键词：

3、等温锻造；免疫反馈；BP网络；PID控制器【Abstract】TheprincipleofimmunefeedbackisintroducedandthecorrespondingimmunePIDcon-trollerisdesignedandantibodyinhibitionandadjustfunctionofthecontrollerisbuiltviaBPnetwork．Ap-pliedinthecontroloverfongheadspeedservosystemofYH10-4000isothermalforginghydraulicpress，thec

4、ontrollerhasgoodseIf-adaptabilityandrobustnesscontrolpe~ormanceofwhichisbetterthanthatoftraditionalPIDcontrollerbymeall$ofsyetemsimulationinMatlab／Simulinkandhighrequirementofcon-troloverthespeedofforgingheadofisothermalforginghydraulicpresscanbemet．KeyWords：IsothermalForging；ImmuneFeedb

5、ack；BPNeuralNetwork；PIDController中图分类号：TH16；TM921。54+1；TP391．9文献标识码：A1引言晰，但其抵御抗原的自适应能力却是十分明显的。故在设计中作了些假设来简化整个免疫反馈系统，最后得出T细胞规则回路，如等温锻造是指把加热到稍高于锻造厚度的坯料置入具有一图1所示。在图1中，当抗原侵入机体并经周围细胞消化后，将信息定温度的模腔中，并保证锻造时模具温度基本不变，使毛坯以低传递给T细胞，即传递给T辅助细胞和T抑制细胞，然后刺激B细应变速率变形的锻造方法，它主要用于金属的超塑成形工艺，因胞，B细胞产生杀伤T细胞以消除抗原。所

6、以，当抗原较多时，机体此等温锻造技术也称为超塑成形技术。YH10--4000等温锻造内的T辅助细胞也较多，T抑制细胞较少，从而会产生较多的B细液压机的锻头速度伺服系统是整个系统的控制核心，它的动态性胞。随眷吭原的减少，体内T抑制细胞增多，它抑制了B细胞，使其能直接影响到整个系统的工作。在等温锻造时，锻头速度要求控随之减少。这样经过一段时间后，免疫反馈系统迅速趋于平衡。制在(0．005～0．5)mm／s范围内，速度误差小于1％。对于这种存在时变性和非线性的复杂系统，常规的PID难以实现良好的控制效果，须寻求新的控制策略。人工免疫系统作为一种智能信息处理系统是目前新兴的研究

7、领域，并在控制、优化、模式识别、分类等领域有了初步的研究成果。例如，基于免疫系统中B细胞和T细胞之间的相互反应，被用于建立人工免疫网络模型；基于T细胞的免疫反馈规律设计反馈控制系统等。基于生物免疫系统的反馈机理，可设计出一种免疫PID控制器并将其应用于锻头速度图1免疫反馈原理图伺服系统的速度控制，仿真结果表明，该控制器可以使系统有更3免疫PID控制器的结构设计好的动态响应性能。基于以上T细胞的免疫反馈原理，结合常规PID，可设计出2免疫反馈机理免疫PID控制器，其输出为：免疫系统存在两种应答方式：体液免疫应答和细胞免疫应，L＼答。体液免疫