基于模糊PID的送杆机构同步控制建模与仿真研究

针对某课题组所设计的岩心取样钻机用送杆机构的同步控制问题,对因两边运送油缸的进油流量、油缸泄露、负载力耦合等因素导致运送支架的卡槽中心线与储杆箱中杆件的中心线存在偏角,杆件不能精确落到卡槽内,送杆机构不能正常工作的原因进行了研究。通过同等方式建立了送杆机构的送杆过程的数学模型和两缸闭环同步控制系统模型,并设计了模糊PID控制器;利用MATLAB的Simulink模块进行了仿真分析,并将其结果与传统PID控制效果进行了对比。研究结果表明:模糊PID控制系统工作稳定、响应速度快、同步精度高,油缸能够较好跟踪控制速度和位移信号,低速时最大同步误差只有0.09 mm,高速时最大同步误差只有0.13 mm;送杆机构能够精确送杆。