模糊PID控制在液壓伺服控制系統(tǒng)中的應用

1、模糊PID控制在液壓伺服控制系統(tǒng)中的應用摘要：本文就如何進步PID控制的控制效果，將模糊PID控制算法應用于液壓伺服系統(tǒng)，通過模糊控制對PID的三個參數(shù)進展實時非線性調(diào)節(jié)，使該系統(tǒng)得到了快速穩(wěn)定的輸出。關(guān)鍵詞：液壓伺服 壓力控制 模糊PID 模糊控制1 概述液壓伺服系統(tǒng)以其響應速度快、負載剛度大、控制功率大等獨特的優(yōu)點在工業(yè)控制中得到了廣泛的應用。本文將模糊控制和PID控制有機結(jié)合起來，利用模糊控制對PID參數(shù)進展實時的修正，進步了系統(tǒng)的控制精度和魯棒性，有較好的實用性。2 模糊PID控制算法策略2.1 算法策略概述模糊自適應PID控制器是一種以常規(guī)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)器為根底，以誤差e和誤差變化de為輸

2、入數(shù)據(jù)的控制器，滿足了各個時刻e和de對PID參數(shù)自整定的要求，其詳細組成構(gòu)造見圖1：根據(jù)系統(tǒng)在受控過程中的原那么對應不同的E和EC，可將PID 參數(shù)整定的原那么歸納如下三點：當|E|較大時，說明誤差的絕對值較大，為使系統(tǒng)具有較好的跟蹤性能，Kp取較大值；為防止|EC|瞬時值過大，Kd應取較小的值；同時為防止系統(tǒng)響應出現(xiàn)較大的超調(diào)應對積分加以限制，通常取Ki=0。當|E|中等大小時，為使系統(tǒng)響應具有較小的超調(diào)，Kp取較小些；在這種情況下，Kd對系統(tǒng)響應影響較大，數(shù)值要獲得適當；Ki的數(shù)值也要獲得適當。當|E|較小時，為了使系統(tǒng)具有很好的穩(wěn)定性，Kp、Ki都取較大值，另外為防止系統(tǒng)在設定附近出現(xiàn)

3、振蕩，應該考慮抗干擾性能。2.2 模糊控制器的設計模糊PID自整定控制保證了控制器調(diào)節(jié)作用的最優(yōu)化，它通過分析和判斷實際系統(tǒng)環(huán)境，比照例系數(shù)Kp、積分系數(shù)Ki和微分系數(shù)Kd進展實時調(diào)整。為進一步簡化運算程序，保證運算質(zhì)量，在調(diào)解時，控制器根據(jù)偏向e和偏向變化率ec進展自動調(diào)整，同時模糊局部分為Kp、Ki和Kd三部分，由其各自的子助推器來計算。2.2.1 輸入值的模糊化由于模糊自整定PID控制器的整個討論和計算活動主要集中在fuzzy集中，因此在實際計算中首先先要確定變量的論域，并將其及時調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換至正確的論域中，再將輸入數(shù)據(jù)以語言集的形式表現(xiàn)出來，即對輸入數(shù)據(jù)進展模糊化處理。2.2.2 模糊控

4、制規(guī)那么表的建立Kp控制規(guī)那么設計在PID控制器中，調(diào)節(jié)初期應適當取較大的Kp值以進步響應速度，而在調(diào)節(jié)中期，Kp那么取較小值，以使系統(tǒng)具有較小的超調(diào)并保證一定的響應速度；而在調(diào)節(jié)過程后期再將Kp值調(diào)到較大值來減小靜差，進步控制精度。Ki控制規(guī)那么設計在調(diào)節(jié)過程的初期，為防止積分飽和，其積分作用應當弱一些，甚至可以取零；而在調(diào)節(jié)中期，為了防止影響穩(wěn)定性，其積分作用應該比較適中；最后在過程的后期，那么應增強積分作用，以減小調(diào)節(jié)靜差。Kd控制規(guī)那么設計根據(jù)實際過程經(jīng)歷，在調(diào)節(jié)初期，應加大微分作用；而在中期，由于調(diào)節(jié)特性對Kd值的變化比較敏感，因此，Kd值應適當小一些并應保持固定不變；在調(diào)節(jié)后期，Kd值應減小，以減小被控過程的制動作用。2.2.3 逆模糊化在經(jīng)過一系列計算后，我們可以通過模糊控制規(guī)那么表得出Kp、Ki、Kd的最終值，并在此根底上借助重心法進展逆模糊化處理，以有效地實現(xiàn)求解多目的優(yōu)化。3 結(jié)論經(jīng)歷證，在常規(guī)控制環(huán)節(jié)，只要及時調(diào)節(jié)PID三個參數(shù)即可得出一個系統(tǒng)完善的數(shù)據(jù)響應圖，提升控制效果。但在實際操作過程中，由于三個參數(shù)的調(diào)解程序過于繁瑣，且其調(diào)節(jié)構(gòu)造的穩(wěn)定性較差，因此目前工作人員多項選擇擇模糊PID控制方法來對PID進展參