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《基于分?jǐn)?shù)階控制的液壓加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)第37卷第6期J.UniversityofShanghaiforScienceandTechnologyVo1.37No.62015文章編號(hào):1007—6735(2015)06—0589—05DOI:10.13255·/J.enki.jusst.2015.06.015基于分?jǐn)?shù)階控制的液壓加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真麥云飛,童駿民(上海理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,上海200093)摘要:針對(duì)車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的液壓力加載測試系統(tǒng),建立傳遞函數(shù)模型.用時(shí)間乘以誤差絕對(duì)值積分的I性能指標(biāo)作為評(píng)價(jià)準(zhǔn)則,通過Matlab計(jì)算出適用于系統(tǒng)的最優(yōu)PID控制器控制參數(shù).使用F0
2、MC0N工具包創(chuàng)建分?jǐn)?shù)階PI控制器.對(duì)積分和微分環(huán)節(jié)選取分?jǐn)?shù)階參數(shù)階次和,通過調(diào)節(jié)微分和積分環(huán)節(jié)的階次觀察對(duì)分?jǐn)?shù)階控制器的影響.通過控制性能對(duì)比,發(fā)現(xiàn)階次取值在0"--1范圍內(nèi),積分階次對(duì)響應(yīng)的影響要比微分階次的影響更大.固定最優(yōu)PID參數(shù),求得和最優(yōu)值.仿真表明,其精度滿足技術(shù)要求,分析系統(tǒng)伯德圖可知系統(tǒng)工作穩(wěn)定,冗余儲(chǔ)備高.關(guān)鍵詞:液壓控制;分?jǐn)?shù)階PID;最優(yōu)PID中圖分類號(hào):TP273文獻(xiàn)標(biāo)志碼:ADesignandSimulationofaHydraulicLoadingSystemwithFractiona1.OrderControllerMAI
3、Yunfei,_『.0NGJunmin(SchoolofMechanicalEngineering,UniversityofShanghaiforScienceandTechnology,Shanghai200093,China)Abstract:Thetransferfunctionmodelofahydraulicloadingtestingsystemforautomotivesteeringsystemwasbuilt.Usingthecharacteristicindexoftheintegrationofabsolutedifference.I
4、TAEtimesthetimeasanassessmentcriterion,theoptimalPIDcontrollerparameterswerecalculatedwiththehelpofMatlab.Thefractiona1.orderPIDcontrollerwasdesignedandbuiltbyusingtheF0MC0Ntoolbox.Thefractionalorderandwerepicked,andbothfactorswerevariedindividuallytoseetheinfluencetothecontroleff
5、ects.Intherangeof0~1,thefactorhasbiggerinfluencethanthefactor.FixingtheoptimalparametersofPID,theoptimalfractionalorderfactorsweredetermined.Thesimulationshowsthecontrollermeetsthetechnicalrequirement,andontheBodediagramitcanbeseenthatthesystemiSstable.Keywords:rauliccontroZ;fract
6、iona1.order呦;optimaZP轉(zhuǎn)向器疲勞試驗(yàn)臺(tái)是用于模擬汽車轉(zhuǎn)向時(shí),所液力控制系統(tǒng),承載對(duì)象主動(dòng)運(yùn)動(dòng),力指令信號(hào)為實(shí)受地面摩擦等負(fù)載的模擬加載平臺(tái).測試臺(tái)通過在現(xiàn)運(yùn)動(dòng)負(fù)載的函數(shù),加載系統(tǒng)在跟隨其運(yùn)動(dòng)的同時(shí)實(shí)驗(yàn)條件下再現(xiàn)轉(zhuǎn)向器所受負(fù)載,考核汽車轉(zhuǎn)向系進(jìn)行加載.系統(tǒng)需要同時(shí)控制承載對(duì)象和模擬負(fù)統(tǒng)的性能指標(biāo)和使用疲勞壽命.本系統(tǒng)是被動(dòng)式電載,同時(shí)要實(shí)現(xiàn)力信號(hào)的曲線加載.收稿日期:2014—05—16基金項(xiàng)目:上海市自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(12ZR1420700)第一作者:麥~;-E(1962一),男,副教授.研究方向:精密檢測及控制.E-mail:m2
7、OO5sh@163.com590上海理工大學(xué)學(xué)報(bào)2015年第37卷傳統(tǒng)的PID控制器是工業(yè)控制中最常用的,而檢測并轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào),與伺服控制器的輸入電壓將分?jǐn)?shù)階控制理論和PID控制器整定理論相結(jié)合,信號(hào)比較,修正誤差.圖1左側(cè)是轉(zhuǎn)向系統(tǒng),質(zhì)量這是一個(gè)新的研究方向.PodlubnyE2l在1999年提出合并簡化為軸向方向的一個(gè)質(zhì)量Ⅲ,通過齒輪齒條了分?jǐn)?shù)階PID控制器,記為PI,其中添加了積分傳遞至轉(zhuǎn)向管柱;左上是一個(gè)閥控液壓馬達(dá),通過輸和微分的階次和作為兩個(gè)可調(diào)參數(shù),當(dāng)和入信號(hào),控制液壓馬達(dá)運(yùn)動(dòng).取0或1時(shí),是特定情況的傳統(tǒng)PID控制器.分?jǐn)?shù)階控制點(diǎn)的意義是
8、對(duì)經(jīng)典的整數(shù)階PID控制的擴(kuò)展,平面上任意點(diǎn)都可以選取,使得結(jié)構(gòu)更