刘　涛，刘庆运，蒋雅芬

(1.安徽工业大学 机械工程学院，安徽 马鞍山 243032；2.安徽工业大学 工程实践与创新教育中心，安徽 马鞍山 243032)



基于粒子群优化的模糊自适应PID控制器的应用

刘涛1，刘庆运1，蒋雅芬2

(1.安徽工业大学 机械工程学院，安徽 马鞍山 243032；2.安徽工业大学 工程实践与创新教育中心，安徽 马鞍山 243032)

针对拆除机器人机械臂液压系统存在控制对象模型难以建立、时变性和非线性等特性，采用粒子群算法优化模糊控制器，从而整定PID参数。研究结果表明，相比传统的PID控制器，基于PSO优化的自适应模糊PID控制器具有无超调、稳态精度高等特点。

拆除机器人；液压系统；粒子群算法；自适应模糊PID控制器

拆除机器人机械臂的工作装置为复杂的机电液压系统[1-4]，该系统中的参数随时间变化，是典型的时变系统，且存在大负载干扰，很难建立其精确的数学模型。由于传统的PID控制参数固定，不能兼顾系统的动静态性能，鲁棒性较差[5-9]，尤其对非线性、时变参数、大时滞系统的控制效果不佳，所以传统的控制很难达到精确控制的目的。

本文研究的机械臂液压系统具有非线性且受一些外界条件的制约，如参数的时变性、外负载干扰和交叉干扰等[10-14]，因此设计了基于PSO基础之上的模糊自适应PID控制器，以确保系统的稳定性和鲁棒性。

1　模糊自适应PID控制器的设计

图1　模糊自适应PID控制图

模糊自适应PID控制框图如图1所示：

控制系统的输入量为：误差e和误差变化率ec；输出量为：参数调整量∆Kp、∆Ki、∆Kd。……