本文關鍵詞：基于復合模糊控制的雙缸電液位置同步系統(tǒng)研究

  更多相關文章： 復合模糊控制 電液伺服系統(tǒng) 位置同步控制 交叉耦合方式 Lab VIEW

【摘要】：液壓同步控制在工業(yè)上一些重型、大型設備的場合應用十分廣泛,隨著對負載能力需求的增加,某些場合單個執(zhí)行機構無法滿足要求,需要多個執(zhí)行機構同步運動來驅動負載。若多執(zhí)行機構之間的同步性較差,會大大降低設備的穩(wěn)定性,影響工作效率,更會減短設備的使用年限,甚至使設備損壞。所以,研究多執(zhí)行機構之間的同步問題對于工業(yè)應用來說是十分必要的。本文通過檢索和閱讀大量相關領域的文獻,針對雙缸電液位置系統(tǒng),根據(jù)其結構和原理,建立了單一液壓支路的非線性數(shù)學模型,并通過LabVIEW軟件對數(shù)學模型進行仿真。根據(jù)仿真結果,本文采用基于模糊控制和PID控制的復合模糊控制方法對于單缸系統(tǒng)的校正。針對數(shù)學模型進行模糊PID線性復合控制器和模糊自整定PID控制器的設計。使用Lab VIEW軟件對設計的兩種控制器與PID控制器進行仿真對比,對比了存在不同形式的干擾以及工況變化時三種控制器的性能表現(xiàn),最終選擇性能較好的模糊自整定PID控制器作為單缸的控制器。在完成單缸控制器的設計后,針對同步方式進行了研究,對比分析主從同步方式和同等同步方式的結果,采用一種基于同等同步方式改進的交叉耦合方式,在反饋通道內加入一個PID控制器,對于階躍信號,減小了最大同步偏差,并且可以快速收斂到穩(wěn)態(tài),對于1Hz和2Hz的正弦信號,同步偏差的波動均可以控制在?0.008mm的范圍之內,取得了較為理想的控制效果。針對雙缸電液位置同步系統(tǒng)實驗臺編寫相應的測控程序,對雙缸同步系統(tǒng)進行實驗研究。首先對單缸進行實驗研究,對于10mm的階躍信號,PID控制與模糊自整定PID控制的響應時間均為0.1s,模糊自整定PID控制的穩(wěn)態(tài)誤差更小,并且在工況變化時,模糊自整定PID的性能表現(xiàn)良好。將模糊自整定PID控制器應用到雙缸系統(tǒng),實驗結果表明,主從方式的同步偏差最大,交叉耦合方式較同等方式的效果更好,對于0.5Hz至2Hz正弦信號,交叉耦合方式的同步偏差波動范圍始終保持在?0.15mm的范圍內。最后針對交叉耦合方式進行了變工況的實驗研究,結果表明單缸采用模糊自整定PID控制的交叉耦合方式提高了系統(tǒng)的同步精度和性能,達到了預期的效果。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TH137

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