本文關(guān)鍵詞：基于遺傳算法的0.6MN快鍛液壓機(jī)多PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究

  更多相關(guān)文章： 快鍛液壓機(jī) 系統(tǒng)辨識(shí) 遺傳算法 多PID控制器 參數(shù)優(yōu)化

【摘要】：快鍛液壓機(jī)是一種主要用于金屬成型的重型機(jī)械設(shè)備,由于鍛造速度快、控制精度好、自動(dòng)化程度高、工藝范圍廣以及節(jié)能、節(jié)材顯著,被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中,其裝備水平反應(yīng)了一個(gè)國(guó)家機(jī)械制造水平和能力。電液伺服系統(tǒng)是決定快鍛液壓機(jī)工作特性及鍛件產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵設(shè)備。快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)隨著壓機(jī)行程和鍛造頻率的不同,其控制性能差別很大,定參數(shù)PID控制器不能使快鍛液壓機(jī)在不同工況下均獲得理想的控制性能,難以滿足鍛造工藝要求。本文以0.6MN快鍛液壓機(jī)為研究對(duì)象,針對(duì)上述問(wèn)題提出基于改進(jìn)遺傳算法的多PID控制器參數(shù)優(yōu)化方法,建立不同工況的參數(shù)調(diào)節(jié)專家?guī)?從而優(yōu)化快鍛液壓機(jī)控制性能。進(jìn)而提高快鍛液壓機(jī)的整體水平,為現(xiàn)代化快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)提供技術(shù)支撐�；跈C(jī)理建模方法,結(jié)合0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服控制系統(tǒng)及技術(shù)參數(shù),研究四通道負(fù)載口獨(dú)立控制電液伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。然后基于0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行了辨識(shí)實(shí)驗(yàn),結(jié)合辨識(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和建立的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行系統(tǒng)辨識(shí),得到了0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)頻域參數(shù)模型,修正了系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型的相關(guān)參數(shù)。并分別在時(shí)域和頻域?qū)Ρ孀R(shí)模型的正確性進(jìn)行了驗(yàn)證。在利用系統(tǒng)辨識(shí)結(jié)果優(yōu)化仿真模型的基礎(chǔ)上,基于遺傳算法對(duì)多PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。為防止遺傳算法迭代過(guò)程過(guò)早收斂陷入局部最優(yōu),對(duì)傳統(tǒng)的遺傳算法進(jìn)行了適應(yīng)度函數(shù)尺度變換改進(jìn)。利用改進(jìn)后遺傳算法對(duì)不同工況下PID控制器參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,并通過(guò)MATLAB軟件對(duì)該算法的有效性進(jìn)行了仿真分析。基于0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明基于改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化整定后的多PID控制器使快鍛液壓機(jī)系統(tǒng)控制性能得到了顯著的改進(jìn)。
【關(guān)鍵詞】：快鍛液壓機(jī) 系統(tǒng)辨識(shí) 遺傳算法 多PID控制器 參數(shù)優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG315.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀研究11-18
• 1.2.1 快鍛液壓機(jī)發(fā)展歷史及現(xiàn)狀11-15
• 1.2.2 快鍛液壓機(jī)智能控制策略發(fā)展現(xiàn)狀15-17
• 1.2.3 PID控制器參數(shù)優(yōu)化研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 課題主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)建模研究19-27
• 2.1 引言19
• 2.2 0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)原理19-20
• 2.3 0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)建模20-26
• 2.3.1 壓下過(guò)程建模分析20-25
• 2.3.2 回程過(guò)程建模分析25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 第3章 0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)辨識(shí)研究27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 基于最小二乘法的系統(tǒng)辨識(shí)基本原理27-31
• 3.2.1 系統(tǒng)辨識(shí)的概念27-28
• 3.2.2 最小二乘參數(shù)辨識(shí)法28-29
• 3.2.3 系統(tǒng)辨識(shí)流程29-31
• 3.3 0.6MN快鍛液壓機(jī)系統(tǒng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)31-34
• 3.3.1 系統(tǒng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)要求31-32
• 3.3.2 系統(tǒng)辨識(shí)實(shí)驗(yàn)基本過(guò)程32-34
• 3.4 基于遞推最小二乘法的 0.6MN快鍛液壓機(jī)系統(tǒng)辨識(shí)34-38
• 3.4.1 辨識(shí)數(shù)據(jù)預(yù)處理34-35
• 3.4.2 模型估算35-36
• 3.4.3 模型檢驗(yàn)36-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第4章 基于遺傳算法的 0.6MN快鍛液壓機(jī)多PID控制器參數(shù)優(yōu)化39-56
• 4.1 PID控制器的基本原理39-40
• 4.2 遺傳算法及其實(shí)現(xiàn)的基本過(guò)程40-46
• 4.2.1 待優(yōu)化多PID控制器參數(shù)的編碼和解碼41-42
• 4.2.2 初始種群的選取42
• 4.2.3 適應(yīng)度函數(shù)的確定42-44
• 4.2.4 遺傳操作算子的確定44-46
• 4.3 基于適應(yīng)度函數(shù)尺度變換的改進(jìn)遺傳算法46-48
• 4.4 仿真結(jié)果分析48-54
• 4.4.1 適應(yīng)度函數(shù)尺度變換仿真研究48-50
• 4.4.2 基于改進(jìn)遺傳算法實(shí)現(xiàn)不同工況下多PID控制器參數(shù)優(yōu)化50-54
• 4.5 本章小結(jié)54-56
• 第5章 0.6MN快鍛液壓機(jī)電液伺服系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)研究56-70
• 5.1 引言56
• 5.2 0.6MN快鍛液壓機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹56-61
• 5.2.1 0.6MN快鍛液壓機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)液壓系統(tǒng)56-58
• 5.2.2 0.6MN快鍛液壓機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)控制系統(tǒng)58-61
• 5.3 實(shí)驗(yàn)研究61-69
• 5.3.1 實(shí)驗(yàn)步驟61-63
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析63-69
• 5.4 本章小結(jié)69-70
• 結(jié)論70-71
• 參考文獻(xiàn)71-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果75-76
• 致謝76-77
• 作者簡(jiǎn)介77

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本文編號(hào)：699867