基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术

液压系统中存在许多非线性因素,例如摩擦、死区和溢流等。这些非线性特性会影响伺服位置的精度和同步性能,导致控制系统的不稳定和误差积累。为此,提出基于模糊PID的变幅液压缸伺服位置自适应同步控制技术。考虑变幅液压缸伺服系统的运行结构,分析变幅液压缸动力,构建液压缸以及伺服阀的数学模型;利用伺服输出流量和压降的关系,获取速度前馈控制信号;将其反馈到系统中,设计模糊自适应PID同步控制器,实现变幅液压缸伺服位置同步控制。实验结果表明,所提方法对液压缸的同步效果很好,有效减少了液压缸伺服位置控制的误差,在不同信号干扰下,有效提高其控制稳定性和同步性能,控制器超调量平均约为0.059%,响应速度较快。

电液比例位置控制系统Fuzzy-PID控制的应用

针对电液比例阀控缸位置控制系统实时性能差和具有严重时变性的特点,设计了一种新型PID控制算法,并将该算法与模糊控制相结合构成Fuzzy-PID控制,对其在电液比例位置控制系统上的应用进行研究。通过实验比较不同工况下该系统Fuzzy-PID控制和常规PID控制对正弦信号的跟踪效果。结果表明:Fuzzy-PID控制比常规PID控制具有更好的精度和稳定性。

基于Fuzzy-PID的电液位置伺服控制系统的FPGA设计与实现

本文以电液位置伺服机械手第一关节为研究对象,设计了一种基于VHDL设计、FPGA实现的Fuzzy-PID控制器。分析了模糊(Fuzzy)自整定PID参数的模糊逻辑推理和控制器算法结构,根据自顶向下的流程,对Fuzzy-PID控制器进行了VHDL分层设计,详细说明了模糊逻辑推理、模糊自整定PID电路架构、数据缓存和I/O接口控制的设计原理,最后下载到FPGA芯片实现了Fuzzy-PID控制器。实验表明,FPGA作为单一控制器实现Fuzzy-PID控制算法是可行的和有效的。

PID、Fuzzy及Fuzzy-PID算法在液压同步系统中的应用比较

介绍了三种控制算法在液压同步系统中的应用和比较。以电液同步系统为研究对象,建立系统的数学模型,用Matlab/Simulink工具建立PID、Fuzzy和Fuzzy-PID三种控制算法和系统仿真模型,对系统进行单位阶跃信号仿真研究比较分析。三种控制算法各有优缺点,但实际使用中都能够满足基本控制要求,控制效果较优。

基于模糊PID的开式径向变量柱塞泵控油压机系统特性实验研究

传统的大型油压机的传动系统效率和控制精度较低。在节能降耗、低碳环保的理念下,高精度泵控技术与高性能油压机控制系统的融合问题,目前已经得到了业界的广泛关注。为了提高开式径向变量柱塞泵控油压机系统的位置控制精度,设计了自适应模糊PID控制策略,并对不同工况下的快锻系统特性进行了研究。首先,建立了数字控制增强型径向柱塞泵、开式泵控非对称缸的数学模型,推导了开式径向变量柱塞泵控油压机系统的数学模型,并设计了自适应模糊PID控制器;然后,通过AMESim-Simulink联合仿真,对不同工况下带载快锻系统的控制特性展开了仿真研究;最后,依托0.6 MN泵控油压机实验测试平台,验证了自适应模糊PID的有效性以及快锻系统的控制特性。研究结果表明:在快锻频率为1 Hz、行程为20 mm、负载为1.2×10^(5)N和快锻频率为0.5 Hz、行程为40 mm、负载为2.0×10^(5)N的2种工况下,开式径向变量柱塞泵控油压机引入自适应模糊PID控制系统后,其具有运行平稳、响应迅速的特点,且位置精度误差均小于0.5 mm。上述结果验证了开式径向变量柱塞泵控油压机联合仿真模型的正确性和控制器的有效性。

基于模糊PID的电液位置伺服系统建模与仿真

针对特种车辆在行驶过程中车身稳定性要求,设计了一种基于模糊PID的电液位置伺服控制系统作为车辆主动悬架的伺服作动器。根据电液位置伺服系统的物理结构和工作特点,推导出系统各个环节的传递函数。利用MATLAB/Simulink仿真分析系统的动态响应与信号跟踪能力,分析闭环系统负载变化时的单位阶跃响应曲线、不同频率下的正弦波输入输出曲线。结果表明,基于PID和模糊PID控制的电液位置系统的单位阶跃响应最大超调量分别为19.5%和0,调节时间分别为251 ms和117 ms。当负载质量变化时,基于PID控制的系统的单位阶跃响应存在明显波动,而模糊PID控制的系统的单位阶跃响应基本没有变化。当分别输入不同频率的正弦波信号时,模糊PID控制的系统的跟踪性能和稳态误差都明显优于PID的控制效果。因此,模糊PID控制下的电液位置伺服系统实现了不同负载质量下的位置控制输出以及不同频率下系统的跟踪性能,满足系统的稳定性与快速性要求。

模糊PID电液控制对采煤机姿态调整的效果分析

针对采煤机对厚煤层开采时受到地面起伏及煤岩变化的影响,存在着偏移及冲击造成危险工况的问题,设计了采煤机位姿浮动调整机构,采用模糊PID控制对机构进行电液控制,并应用MATLAB软件对模糊PID控制的效果进行仿真分析。结果表明,采用模糊PID控制方式可提高系统的响应速度及控制精度,减小系统的超调量,提高采煤机的适应性。

Design and experiment of fuzzy-PID based tillage depth control system for a self-propelled electric tiller

The research on the self-propelled electric tiller is vital for further improving the quality and efficiency of greenhouse rotary tillage operation,reducing the work intensity and operation risk of operators,and achieving environmentally friendly characteristics.Most of the existing self-propelled tillers rely on manual adjustment of the tillage depth.Moreover,the consistency and stability of the tillage depth are difficult to guarantee.In this study,the automatic control method of tillage depth of a self-propelled electric tiller is investigated.A method of applying the fuzzy PID(Proportional Integral Derivative)control method to the tillage depth adjustment system of a tiller is also proposed to realize automatic control.The system uses the real-time detection of the resistance sensor and angle sensor.The controller runs the electronically controlled hydraulic system to adjust the force and position comprehensively.The fuzzy control algorithm is used in the operation error control to realize the double-parameter control of the tillage depth.The simulation and experimental verification of the system are conducted.Results show that the control system applying fuzzy PID can improve the soil breaking rate by 3%in the operation process based on reducing the stability variation of tillage depth by 24%.The control strategy can reach the set value of tillage depth quickly and accurately.It can also meet the requirement of tillage depth consistency during the operation.

电液位置伺服系统的规则自校正模糊PID控制器

介绍电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并利用实时工作间(RTW)的半物理仿真环境和MATLAB系统辨识工具箱,对电液位置伺服系统进行系统模型辨识及验证。提出一种规则自校正模糊PID控制器,并将其用于辨识得到的模型中,设计一种在线的模糊推理算法,使得模糊控制规则可以得到实时在线调整。仿真结果表明:基于规则自校正模糊PID控制器的电液位置伺服系统的性能得到较大改善,既具有PID控制器高精度的优点,又具有模糊控制器快速、适应性强的特点,保证系统具有良好的动、稳态特性。

电液伺服模糊PID位置控制系统设计及应用

针对电液伺服系统位置控制过程中的非线性、时变性等问题,设计了基于欧姆龙CP1H PLC的模糊PID位置控制系统。将电液伺服位置控制系统的液压缸目标位移180mm分为三段分别控制,进行了模糊PID位置控制试验,并与PID位置控制试验进行了对比。模糊PID位置控制系统约3.09s达到稳态位置179.98mm,稳态误差为(-0.02)mm;PID位置控制系统约3.47s达到稳态位置179.96mm,稳态误差为(-0.04)mm。试验结果表明:模糊PID有效地降低了系统稳态误差和缩短了系统响应时间,有效地提高了电液伺服系统位置控制性能。

基于DSP的液压伺服系统模糊神经网络PID控制

针对道路模拟试验台阀控液压位置伺服系统,介绍一种高性能控制器的设计方法。以高性能的TMS320F28335 DSP芯片为核心设计控制器硬件,并应用模糊神经网络PID控制方法设计控制器软件。对试验台装置实验测试,结果表明,相比于传统PID控制,模糊神经网络PID控制在保证控制精度的同时,具有更小的超调量和更快的响应速度。

基于电液比例位置系统的模糊自整定PID控制器

针对FESTO TP701电液比例实验台的比例阀控活塞位置控制系统进行了建模仿真,设计了模糊自整定PID参数控制器。运用基于MATLAB中的模糊工具箱和simulink进行仿真研究,结果表明控制器结构简单,系统实时性和稳态精度都得到改善。

电液位置伺服系统的比例-模糊PID控制研究

针对电液位置伺服系统,提出了比例-模糊PID控制策略;介绍了其工作原理及控制器的设计过程。与模糊PID、普通PID的控制效果进行比较,实验结果表明该控制方法精度高,误差较小。

电液比例位置控制系统的自整定模糊PID控制研究

对自整定模糊PID控制策略在电液比例位置控制系统上的应用进行研究。在介绍自整定模糊PID控制基本原理的基础上,通过实验比较该系统自整定模糊PID控制和PID控制对正弦信号的跟踪效果。结果表明,自整定模糊PID控制比PID控制有更好的精度和稳定性。

基于模糊PID的电液位置伺服控制器设计研究

介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,并建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,即通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。

遗传算法优化模糊PID控制器在智能液压伺服控制系统中的应用

为了使大型轴流压缩机能够稳定工作,设计并实现了一个高效的专用智能液压伺服控制系统。该系统采用双核处理器协同工作,位置变送器的位置信号作为反馈信号,液压伺服油缸作为执行元件。系统通过遗传算法优化模糊PID控制器,采用闭环负反馈结构实现对液压伺服油缸位置的稳定控制。克服以往在不同的应用场合下,都需通过专家经验整定PID参数的缺点。仿真及系统测试结果表明,该系统具有良好的稳态性能和动态品质,自适应鲁棒性强等优点。

基于模糊PID的冲裁机电液比例位置控制系统仿真研究

为提高液压冲裁机的工作速度和精度,采用电液比例换向阀控制下压液压缸,构成冲裁机电液比例位置控制系统。利用AMESim和MATLAB/Simulink模块进行联合仿真,设计模糊控制规则和模糊PID控制器,对比分析原系统与采用模糊PID控制的系统的位置控制性能。结果表明:加入模糊PID控制的系统响应速度快、无超调、信号跟踪能力强、鲁棒性好。

电液伺服造波机模糊自适应PID前馈补偿控制研究

传统PID方法在实现电液伺服造波机位置跟踪控制时,存在精度低、适应性差等不足,无法满足造波机系统的设计需求。为改善系统控制性能,提出电液伺服造波机模糊自适应PID前馈补偿控制方法。首先建立造波机电液伺服系统的数学模型,并推导位置伺服控制系统中各环节的传递函数,然后设计了模糊自适应PID前馈补偿控制器,并运用MATLAB/Simulink实现了控制系统的设计和仿真。在造波机不同工况下,对比传统PID控制、模糊自适应PID控制和模糊自适应PID前馈补偿控制3种控制策略的仿真结果。结果表明:所提出的模糊自适应PID前馈控制方法能有效提高造波机电液伺服系统的动态性能和位置控制精度,并具有较强的自适应能力。

基于模糊PID的电液位置伺服控制器的设计

该文介绍了电液位置伺服控制系统的组成与工作原理,建立了系统的数学模型。将模糊控制与PID控制结合在一起,设计了模糊PID控制器,通过模糊控制器输出对PID参数进行在线调整。利用MATLAB软件进行仿真,比较常规PID控制与模糊PID控制仿真结果,发现模糊PID控制器提高了系统的动态性能和稳态特性。

基于电液比例阀的模糊智能PID控制系统的研究

以多功能路面清雪车电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象,针对被控对象非线性和时变性的特点,应用模糊理论提出模糊PID控制策略,设计了模糊智能PID控制器,并将其与常规PID控制、模糊控制等控制策略进行比较论证、仿真分析和试验研究。计算机仿真和实验研究结果表明:与常规PID控制、模糊控制等控制策略相比,模糊智能PID控制具有实时性好、响应速度快、超调小的特点,较好地满足了系统控制要求。