基于模糊PID控制的起升过程仿真研究

起升系统是机电液一体化系统,结构复杂,负载时变,受工作环境影响较大,难以推导出系统精确的数学模型,用单一软件对其进行仿真比较困难。推导了液压缸负载和起升角度的关系,分析了液压系统原理并用AMESim建立了模型,用MATLAB/Simulink编写了模糊PID控制算法,综合利用两个软件的优势对起升过程进行了联合仿真。得出了起升过程压力、流量、起升角度和液压缸负载的曲线,通过比较常规PID和模糊PID控制的效果,得出模糊PID控制器可以缩短调节时间、减小稳态误差,提高控制精度。     

基于Simulink的起升系统联合仿真研究

为研究新型后铰支点可移式起升系统的运动特性,分别运用Pro/Engineer、ADAMS、AMESim和Simulink建立了机械、液压和控制系统模型,实现了联合仿真。分析了模糊PID的原理,对起升过程进行了分段,并对起升角度和水平油缸位移轨迹进行了规划。仿真结果表明:新型起升系统设计合理,可以完成预期运动轨迹;联合仿真技术不需要推导数学模型,能发挥各个软件的优势,建模高效;模糊PID控制技术提高了系统的抗干扰能力和稳定性;4-5-6-7插值多项式的位移、速度、加速度和冲击曲线都是光滑的,没有突变。     

后铰支点可移式液压驱动起升机构控制策略仿真研究

后铰支点可移式起升机构是一种新型结构形式的起升方式,该起升机构采用液压驱动,运动过程涉及到多个液压缸协同控制,以及多个液压缸运动时的相互干扰。因此,该文提出采用模糊PID控制算法,并设计了控制器作为液压系统的控制环节,进行了起升机构的多缸协同控制的联合仿真研究。结果表明,采用模糊PID控制器及优化控制策略,明显减小了系统控制误差,提高了系统稳定性。     

混凝土泵车臂架EHA系统控制策略研究

针对混凝土泵车臂架系统响应慢、动态性能差等问题，提出了采用电静液执行器(EHA)代替臂架中的传统液压系统，从而提高系统响应速度，减少臂架振动。首先介绍了EHA的工作原理与数学模型，提出了基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制策略，其次利用AMESim与MATLAB软件搭建了混凝土泵车臂架的机械—液压—控制联合仿真模型，通过对臂架油缸伸出和缩回过程的阶跃控制仿真和正弦控制仿真，对比PID控制、模糊PID控制与基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制3种控制策略的仿真结果，结果表明，基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制下系统响应时间减少50%左右，超调量减少67%左右，速度跟踪误差减少50%左右。搭建EHA试验样机进一步验证基于S曲线前馈补偿的模糊PID控制策略的有效性。     

刮板输送机启动装置不同控制方式的性能分析

刮板输送机运载量较大时，启动过程中对自身结构及供电系统造成的冲击作用较大，影响矿井开采的稳定可靠性。对刮板输送机设计S型速度启动曲线，并采用PID控制及模糊PID控制对启动阶段进行控制性能的仿真分析，结果表明，模糊PID控制能够较快地达到理想的启动状态，减小启动阶段的冲击作用。     

基于改进PSO的起重机双马达同步模糊PID控制研究

重型起重机液压起升系统在吊装过程中存在双马达同步误差问题,为保证吊装作业安全,对起重机液压起升系统的双马达同步控制策略进行了研究。首先,分析了起重机起升系统主要元件的动态特性,确定了起升系统控制参数指标;然后,通过引入存储向量的方法,对粒子群算法的更新策略进行了改进,解决了其“过早熟”的问题,再利用得到的改进粒子群算法优化了模糊PID控制器的参数,解决了PID参数无法在线整定的问题;最后,为了提高起升系统的同步控制精度,在交叉耦合控制的基础上,将所提出的控制策略用于起重机双马达起升过程,并以吊钩倾角、马达出口压力为控制指标进行了仿真和试验。研究结果表明：改进粒子群模糊PID控制策略能有效控制双马达的同步精度,抗干扰能力强;与采用的其它算法相比,采用改进粒子群算法策略的控制精度提高了60%左右;该研究为提高双马达同步控制精度提出了新方法,也为起重机控制系统设计提供了理论参考。     

模糊PID控制器的设计

本文着重对基本模糊控制器、模糊PID控制器的设计和在仿真软件MATLAB中的具体实现方法作了比较详尽的论述，在仿真软件MATLAB中完成对基本模糊控制器和模糊PID控制设计工作，并对相应的控制系统进行仿真，对时间常数对控制系统的控制效果的影响作了演示，得到其响应曲线，并与PID控制方法进行比较，从而得出模糊PID控制器对系统进行控制优于一般模糊控制器控制方法。     

模糊自适应控制在循环水加药控制中的应用

针对传统的PID控制的局限性,提出了将模糊逻辑控制引入传统的PID控制系统中的思想,并介绍自适应模糊PID控制系统的结构和工作原理。给出在火电厂循环水联合处理加药控制的应用实例,详细介绍其控制过程,并给出其仿真曲线和实际应用数据。结果表明该系统的设计是合理可行的。     

排爆机械臂虚拟样机运动控制的仿真研究

国内外反恐形势日趋严峻,各国积极推进排爆机器人开发。针对排爆机器人机械臂的轨迹跟踪问题,展开控制模型仿真研究,使用MATLAB和ADAMS软件实现机械臂的虚拟样机建模、控制系统设计与系统仿真,将常规PID与模糊PID分别应用于联合仿真系统的设计。阶跃响应曲线显示,相对于常规PID,模糊PID减少了25.2%的超调量;正弦轨迹跟踪曲线显示,相对于常规PID,模糊PID减少了13.8%的超调量,响应时间缩短了22.8%。仿真研究显示,模糊PID模型拥有更快的响应速度及更优的轨迹跟踪质量,更适合作为排爆机械臂的控制方式。     

科氏流量计驱动系统模糊PID控制器设计及仿真

针对科氏流量计驱动系统具有非线性和时变性的特点,为改善对测量管振动的控制,采用模糊PID控制策略设计了驱动增益模糊PID控制器,并利用MATLAB中的Fuzzy Logic Toolbox和Simulink工具建立了驱动系统仿真模型,分别采用常规PID控制和模糊PID控制进行了仿真试验和比较,结果表明模糊PID控制提高了系统的起振性能和追踪测量管振幅变化的能力,具有较好的综合控制性能.