模糊PID控制的车载平台高精度动态调平仿真研究
2013-03-21仕润霖冯永保李淑智郭晓松
机床与液压 2013年5期
关键词:信号
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)
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[1-2];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[1]。作者在分析车载平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AMESim 和MATLAB/Simulink软件的联合仿真,验证了所采用调平方案的可行性。
1 调平方案设计
1.1 调平基本原理[1,3-4]
四液压支腿支撑的车载平台经过预支撑后,一般都不是水平的,其坐标关系如图1所示。

图1 车载平台在非水平状态下坐标关系
通过双轴倾角传感器检测平台x轴方向的倾角为α,y轴方向的倾角为β,设Ox0y0z0为水平面坐标系,Ox1y1z1为与车体固联的平台坐标系。支腿i 在Ox0y0z0坐标系中的坐标为0Pi=(0Pix,0Piy,0Piz)T,在Ox1y1z1坐标系中的坐标为1Pi=(1Pix,1Piy,1Piz)T。由于倾角α、β 不为0,且一般情况下较小,根据文献[1,4]知两坐标系之间的变换矩阵如下:

同样,假设坐标系Ox1y1z1中,各支腿坐标为:1Pi=(1xi,1yi,1zi)T,又因为1zi=0,所以由公式0计算可得各个支腿油缸与车体的连接处在水平面坐标系中的z坐标为:


图2 平台四支腿展开图
因此通过判断z 中坐标α、β的正负可得一个最高支腿。假设i=h为最高点,则有0zh≥0zi。现根据图1假设车载平台经过预支撑后,双轴倾角传感……
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