本文關(guān)鍵詞：基于混沌優(yōu)化方法的電液伺服系統(tǒng)PID參數(shù)整定策略研究

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【摘要】：二十世紀(jì)以來(lái),尤其是自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)和工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的日益提升,電液伺服系統(tǒng)也隨之得到了蓬勃發(fā)展。電液伺服系統(tǒng)是典型的非線性不確定系統(tǒng)。由于參數(shù)的不確定性和外部負(fù)載的干擾,傳統(tǒng)的控制器越來(lái)越無(wú)法獲得理想的控制效果。智能控制的出現(xiàn),使得非線性不確定系統(tǒng)的控制問題得到了突破。將智能控制與傳統(tǒng)的PID控制結(jié)合起來(lái)形成智能PID控制器,既具備傳統(tǒng)PID控制動(dòng)態(tài)品質(zhì)好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn),還能夠自學(xué)習(xí)、自組織、自適應(yīng),能夠根據(jù)控制過(guò)程中系統(tǒng)參數(shù)的變化調(diào)整控制參數(shù)。因此,對(duì)智能PID控制器進(jìn)行研究可以極大地豐富我們的理論體系,也具有非常重要的實(shí)際工程意義。混沌是一種無(wú)需附加任何隨機(jī)因素而本身就具有內(nèi)在隨機(jī)性的運(yùn)動(dòng),由于混沌具有既不重合又不交疊的吸引子,因此混沌運(yùn)動(dòng)能夠有效避免常規(guī)PID控制參數(shù)整定中易于陷入局部極小值這一缺點(diǎn),從而可以有效地實(shí)現(xiàn)對(duì)不確定系統(tǒng)的控制。本文將混沌運(yùn)動(dòng)應(yīng)用于傳統(tǒng)PID控制方法中,構(gòu)造了一個(gè)混沌的控制器,它可以成功地實(shí)現(xiàn)對(duì)電液伺服系統(tǒng)的控制,并有效提高了系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。本文首先闡述了混沌運(yùn)動(dòng)的基本理論及其動(dòng)力學(xué)特征,并結(jié)合傳統(tǒng)的控制方法,設(shè)計(jì)了一種基于混沌尋優(yōu)參數(shù)整定方法的PID控制器。其次,建立了材料試驗(yàn)機(jī)電液位置伺服系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,并分別采用傳統(tǒng)PID控制和基于混沌尋優(yōu)參數(shù)整定方法的PID控制兩種方法進(jìn)行仿真,對(duì)該系統(tǒng)的性能進(jìn)行對(duì)比仿真研究。最后,利用LabVIEW軟件開發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)基于混沌尋優(yōu)參數(shù)整定方法的PID控制策略的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),并利用材料試驗(yàn)機(jī)電液位置伺服系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了基于混沌尋優(yōu)參數(shù)整定方法的PID控制策略能夠提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)品質(zhì),取得令人滿意的控制結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服 PID控制 混沌優(yōu)化 Simulink仿真
【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】：2016
【分類號(hào)】：TM921.541;TP273
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 電液伺服系統(tǒng)概論10-13
• 1.1.1 電液伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展10-11
• 1.1.2 電液伺服控制系統(tǒng)的組成及特點(diǎn)11-12
• 1.1.3 電液伺服控制技術(shù)的發(fā)展方向12-13
• 1.2 智能控制綜述13-15
• 1.2.1 智能控制的提出及發(fā)展13-14
• 1.2.2 智能PID控制介紹14-15
• 1.3 混沌優(yōu)化理論的發(fā)展與應(yīng)用15-16
• 1.4 課題研究的意義及主要內(nèi)容16-18
• 第2章 混沌理論及其動(dòng)力學(xué)分析18-31
• 2.1 混沌理論基礎(chǔ)18-22
• 2.1.1 混沌的起源18-19
• 2.1.2 混沌理論的發(fā)展19-20
• 2.1.3 混沌的主要特征20-22
• 2.2 混沌動(dòng)力學(xué)理論分析22-25
• 2.2.1 描述混沌運(yùn)動(dòng)的特征量22-23
• 2.2.2 Lyapunov指數(shù)的計(jì)算23-24
• 2.2.3 非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的Lyapunov指數(shù)24-25
• 2.3 Logistic映射的模型及分析25-30
• 2.3.1 Logistic映射的數(shù)學(xué)模型25-27
• 2.3.2 由Logistic映射產(chǎn)生的軌道倍周期分岔27-30
• 2.4 小結(jié)30-31
• 第3章 基于混沌優(yōu)化方法的PID參數(shù)控制器設(shè)計(jì)31-42
• 3.1 PID控制理論簡(jiǎn)介31-34
• 3.1.1 模擬PID控制器31-32
• 3.1.2 數(shù)字PID控制32-34
• 3.2 PID控制器參數(shù)的整定34-37
• 3.3 基于混沌的參數(shù)優(yōu)化PID控制器37-41
• 3.3.1 混沌優(yōu)化與隨機(jī)搜索的比較38
• 3.3.2 基于Logistic映射的混沌優(yōu)化方法38-40
• 3.3.3 基于混沌的PID控制器參數(shù)的整定40-41
• 3.4 本章小結(jié)41-42
• 第4章 電液位置伺服系統(tǒng)的建模及仿真42-56
• 4.1 電液位置伺服系統(tǒng)的建模42-49
• 4.1.1 電液伺服閥建模43-44
• 4.1.2 閥控缸建模44-46
• 4.1.3 其他環(huán)節(jié)建模46-47
• 4.1.4 系統(tǒng)建模47
• 4.1.5 模型參數(shù)的確定47-49
• 4.2 基于MTALAB的系統(tǒng)仿真49-55
• 4.2.1 材料試驗(yàn)機(jī)電液位置伺服系統(tǒng)特性49-51
• 4.2.2 基于PID控制策略的仿真51-52
• 4.2.3 基于混沌優(yōu)化方法的PID參數(shù)整定仿真52-55
• 4.3 本章小結(jié)55-56
• 第5章 電液伺服系統(tǒng)混沌優(yōu)化控制的實(shí)驗(yàn)研究56-68
• 5.1 材料試驗(yàn)機(jī)工作原理56-58
• 5.2 基于LabVIEW的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)開發(fā)58-65
• 5.2.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的工作原理58-59
• 5.2.2 控制系統(tǒng)的組成59
• 5.2.3 控制系統(tǒng)的硬件組成59-62
• 5.2.4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)62-65
• 5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果73-74
• 致謝74

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 宋洪才;淺析PID參數(shù)整定[J];中國(guó)計(jì)量;2003年11期

2 楊樂,祝和云,孫優(yōu)賢;基于多步積分的PID參數(shù)整定算法及其應(yīng)用[J];機(jī)床與液壓;2004年09期

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5 徐t，

本文編號(hào)：630729