电液位置伺服系统的规则自校正模糊PID控制器
2010-07-31邵俊鹏王仲文李建英韩桂华
中南大学学报(自然科学版) 2010年3期
邵俊鹏,王仲文,李建英,韩桂华
(哈尔滨理工大学 机械动力工程学院,黑龙江 哈尔滨,150080)
电液位置伺服系统具有响应速度快、控制精度高、动态位置刚度和稳态刚度大、抗干扰能力强等优点,被广泛应用于各种工业过程控制领域[1]。但是,液伺服系统是典型的非线性系统,存在不确定性、时变性、外界干扰和交叉耦合干扰,另外还受到如油液黏度、温度、现场工况等多种参量因素的影响[2-3]。采用传统的PID算法时,控制参数选择较困难,系统存在抗干扰能力低、超调量大等缺点;若只采用模糊控制算法,虽然能避免PID算法的某些不足,但仍存在稳态精度较低,动态性能欠佳,控制效果也很不理想等缺点[4-5]。模糊PID控制算法将模糊控制和PID控制相结合的方法,模糊控制规则在线调整PID控制器参数,构成模糊变系数PID控制器,既可以保留PID控制器没有静差的特点,又能获得模糊控制鲁棒性强的优点。然而,模糊控制规则是根据人们的经验总结出来的,往往具有一定的片面性,普通模糊控制器的控制规则一旦确定便不能改变,这就不能很好地适应系统动态特性的变化或随机干扰的影响,从而影响模糊控制的效果[6-8]。为此,本文作者在研究模糊 PID控制器的基础上,对模糊控制器的结构进行改进,提出一种基于模糊控制规则自校正的模糊PID复合控制算法;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模型辨识;以辨识的模型为对象设计出电液位置伺服系统规则自校正模糊PID控制器,并在MATLAB下进行数字仿真。……
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