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文档简介
1、模糊PID控制在液压伺服控制系统中的应用摘要:本文就如何进步PID控制的控制效果,将模糊PID控制算法应用于液压伺服系统,通过模糊控制对PID的三个参数进展实时非线性调节,使该系统得到了快速稳定的输出。关键词:液压伺服 压力控制 模糊PID 模糊控制1 概述液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。本文将模糊控制和PID控制有机结合起来,利用模糊控制对PID参数进展实时的修正,进步了系统的控制精度和鲁棒性,有较好的实用性。2 模糊PID控制算法策略2.1 算法策略概述模糊自适应PID控制器是一种以常规数据调节器为根底,以误差e和误差变化de为输
2、入数据的控制器,满足了各个时刻e和de对PID参数自整定的要求,其详细组成构造见图1:根据系统在受控过程中的原那么对应不同的E和EC,可将PID 参数整定的原那么归纳如下三点:当|E|较大时,说明误差的绝对值较大,为使系统具有较好的跟踪性能,Kp取较大值;为防止|EC|瞬时值过大,Kd应取较小的值;同时为防止系统响应出现较大的超调应对积分加以限制,通常取Ki=0。当|E|中等大小时,为使系统响应具有较小的超调,Kp取较小些;在这种情况下,Kd对系统响应影响较大,数值要获得适当;Ki的数值也要获得适当。当|E|较小时,为了使系统具有很好的稳定性,Kp、Ki都取较大值,另外为防止系统在设定附近出现
3、振荡,应该考虑抗干扰性能。2.2 模糊控制器的设计模糊PID自整定控制保证了控制器调节作用的最优化,它通过分析和判断实际系统环境,比照例系数Kp、积分系数Ki和微分系数Kd进展实时调整。为进一步简化运算程序,保证运算质量,在调解时,控制器根据偏向e和偏向变化率ec进展自动调整,同时模糊局部分为Kp、Ki和Kd三部分,由其各自的子助推器来计算。2.2.1 输入值的模糊化由于模糊自整定PID控制器的整个讨论和计算活动主要集中在fuzzy集中,因此在实际计算中首先先要确定变量的论域,并将其及时调节和转换至正确的论域中,再将输入数据以语言集的形式表现出来,即对输入数据进展模糊化处理。2.2.2 模糊控
4、制规那么表的建立Kp控制规那么设计在PID控制器中,调节初期应适当取较大的Kp值以进步响应速度,而在调节中期,Kp那么取较小值,以使系统具有较小的超调并保证一定的响应速度;而在调节过程后期再将Kp值调到较大值来减小静差,进步控制精度。Ki控制规那么设计在调节过程的初期,为防止积分饱和,其积分作用应当弱一些,甚至可以取零;而在调节中期,为了防止影响稳定性,其积分作用应该比较适中;最后在过程的后期,那么应增强积分作用,以减小调节静差。Kd控制规那么设计根据实际过程经历,在调节初期,应加大微分作用;而在中期,由于调节特性对Kd值的变化比较敏感,因此,Kd值应适当小一些并应保持固定不变;在调节后期,Kd值应减小,以减小被控过程的制动作用。2.2.3 逆模糊化在经过一系列计算后,我们可以通过模糊控制规那么表得出Kp、Ki、Kd的最终值,并在此根底上借助重心法进展逆模糊化处理,以有效地实现求解多目的优化。3 结论经历证,在常规控制环节,只要及时调节PID三个参数即可得出一个系统完善的数据响应图,提升控制效果。但在实际操作过程中,由于三个参数的调解程序过于繁琐,且其调节构造的稳定性较差,因此目前工作人员多项选择择模糊PID控制方法来对PID进展参
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