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《基于plc電液比例伺服系統(tǒng)模糊pid控制研究》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、2014年1月機(jī)床與液壓Jan.2014第42卷第1期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1.42No.1DOI:10.3969/j.issn.1001—3881.2014.01.022基于PLC的電液比例伺服系統(tǒng)模糊PID控制研究張貴,黃靜華,夏永勝(1.合肥工業(yè)大學(xué)機(jī)械與汽車工程學(xué)院,安徽合肥230009;2.山推工程機(jī)械股份有限公司履帶底盤分公司,山東濟(jì)寧272000)摘要:囿于傳統(tǒng)的PID控制器用于比例伺服液壓缸位置控制時出現(xiàn)超調(diào)大、穩(wěn)態(tài)精度低、響應(yīng)時間較長等缺點(diǎn),提出參數(shù)在線自整定模糊PID控制方法,并對模糊P
2、ID控制器的PLC實現(xiàn)進(jìn)行分析。針對汽車板簧試驗臺的比例伺服缸實際控制進(jìn)行試驗,結(jié)果表明:用PLC實現(xiàn)的模糊PID控制器簡單實用,控制精度高,適應(yīng)性好,抗干擾能力強(qiáng),魯棒性好,從而提高了控制品質(zhì),滿足了控制要求。關(guān)鍵詞:PID控制;模糊控制器;液壓比例伺服系統(tǒng);PLC中圖分類號:TP273文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—3881(2014)1—083—3RsearchonFuzzyPIDControlforElectr0hydraulicProportionalServoSystemBasedonPLCZHANGGui,HUANG
3、Jinghua,XIAYongsheng(1_SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering,HefeiUniversityofTechnology,HeFeiAnhui230009,China:2.CrawlerChassisBranchofShantuiConstructionMachineryCo.,Ltd.,JiningShandong272000,China)Abstract:BecauseofthelimitationsoftraditionalPIDcontrollerforser
4、vohydrauliccylinderpositioncontrolhadlargeovershoot,lowsteadystateaccuracy,longerresponsetime,themethodofon·lineparameterself-tuningfuzzyPIDcontrolwasproposed,andthefeasibilityoffuzzyPIDcontrollerbasedonPLCwasanalyzed.Thecontroltestforproportionalsenr0cylinderofautomot
5、iveleafspringtestbenchwasmade.TheresultsshowthatthefuzzyPIDcontrollerbasedonPLCissimpleandpractica1.Ithashighcontrolpreci—sion,goodadaptability,stronganti-interferenceabilityandgoodrobustness.Sothecontrolqualityisimproved,thecontrolrequire-mentsayemet.Keywords:PIDcontr
6、oller;Fuzzycontroller;HydraulicproportionalseⅣosystem;PLC近幾年來,電液比例伺服系統(tǒng)在工程中的使用越閥、磁致伸縮位移傳感器、液壓缸等組成。液壓原理來越廣泛?。汽車板簧試驗臺正是電液比例伺服系統(tǒng)圖如圖1所示。的一個工程應(yīng)用。但由于液壓系統(tǒng)本身非線性、時變性和大遲滯等特點(diǎn),使得傳統(tǒng)固定參數(shù)的PID控制方式很難滿足高精度的控制要求,從而導(dǎo)致實驗臺無法獲取較為精確的實驗數(shù)據(jù)。為了提高實驗臺控制精度,提高系統(tǒng)響應(yīng)速度,決定在傳統(tǒng)PID控制基礎(chǔ)上引入模糊控制。通過模糊控制使得PID的參數(shù)可
7、以實時在線調(diào)整,使其更好地兼顧系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)性能,以便提高系統(tǒng)的魯棒性。同時用西門子PLCs7-200代替常規(guī)的調(diào)節(jié)器來實現(xiàn)模糊PID參數(shù)在線自整定算法。1汽車板簧試驗臺電液比例伺服系統(tǒng)結(jié)構(gòu)汽車板簧試驗臺電液比例伺服系統(tǒng)由控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、比例伺服液壓缸三部分組成??刂葡到y(tǒng)主要由上位機(jī)(工控機(jī))和PLC(作為控制器)組成;液壓系統(tǒng)主要由電機(jī)、柱塞泵、過濾器、蓄能器、水冷系統(tǒng)、空冷系統(tǒng)等組成;比例伺服缸由比例電磁圖1汽車板簧試驗臺液壓原理圖收稿日期:2013一O1一o4作者簡介:張貴,碩士研究生,主要從事伺服液壓系統(tǒng)設(shè)計和控制研究
8、。E—mail:573506300@qq.eom?!?4·機(jī)床與液壓第42卷汽車板簧試驗臺電液比例伺服系統(tǒng)主要為了精確糊控制器的輸入量。以PID的3個參數(shù)的調(diào)整量實現(xiàn)液壓缸的位移量。而位移量的實現(xiàn)過程如下:通△Kp、AKi、AKO為輸