閥控非對稱伺服缸基于粒子群優(yōu)化的模糊PID控制器研究
本文選題:模糊PID + 粒子群算法; 參考:《液壓與氣動》2017年09期
【摘要】:針對閥控非對稱伺服缸非線性、參數(shù)時變的特點,考慮到油液壓縮特性的影響,建立了包含變體積彈性模量的系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。提出一種基于粒子群算法優(yōu)化(PSO)的模糊自適應(yīng)PID控制方法(簡稱PSO_FPID)。模糊邏輯推理在線調(diào)整PID控制器的比例、積分和微分系數(shù),以粒子群算法實現(xiàn)對模糊控制比例因子和量化因子的參數(shù)尋優(yōu),兩種方法的組合保證了系統(tǒng)最佳參數(shù)匹配下的自適應(yīng)控制。同時,利用AMESim與Simulink聯(lián)合仿真研究不同含氣量的閥控缸模型在傳統(tǒng)PID與PSO_FPID兩種控制方法下的動態(tài)響應(yīng)特性。結(jié)果表明:PSO_FPID綜合了PID控制器高精度的優(yōu)點和模糊控制器快速、適應(yīng)性強的特點,能夠有效抑制油液動態(tài)壓縮特性的非線性影響,使系統(tǒng)具有良好的動、穩(wěn)態(tài)特性。
[Abstract]:In view of the nonlinear and time-varying parameters of the valve controlled asymmetric servo cylinder, a system mathematical model including variable volume modulus of elasticity is established considering the influence of the compression characteristics of the oil. A fuzzy adaptive pid control method based on particle swarm optimization (PSO) is proposed. The proportion, integral and differential coefficients of pid controller are adjusted online by fuzzy logic reasoning, and the parameters of fuzzy control scale factor and quantization factor are optimized by particle swarm optimization algorithm. The combination of the two methods ensures the adaptive control under the optimal parameter matching of the system. At the same time, the dynamic response of the valve controlled cylinder model with different air content under the traditional pid and PSOFPID control methods is studied by using AMESim and Simulink. The results show that: PSOFPID combines the advantages of pid controller with high precision and fuzzy controller with the characteristics of fast and strong adaptability. It can effectively suppress the nonlinear effect of oil dynamic compression characteristics and make the system have good dynamic and steady characteristics.
【作者單位】: 華南理工大學(xué)機械與汽車工程學(xué)院;韶關(guān)市華工高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11272122) 廣東省部產(chǎn)學(xué)研重大項目(2012A090300011)
【分類號】:TH137
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,本文編號:2075653
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