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噴漿機器人電液伺服系統的模糊自適應整定方法

作者： 時(shí)間：2012-12-21 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏


模糊自適應PID控制器的輸出變量為，有

http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/16811EF5CCF30B88.jpg

其中，http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/29D08C5EC0615AA2.jpg分別為比例，積分和微分系數的初始值，http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/BF90CF7C16212396.jpg是由模糊控制確定的增量值。

模糊邏輯控制器的輸入為http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/C07AE964E15B1A19.jpg和http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/A1D621DB8C62C9D9.jpg，輸出為http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/0A8659E461F60758.jpg，http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/D137BA963A683078.jpg和http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/8BE88D4B0969A788.jpg的取值范圍分別為-0.2~0.2rad和-20~20rad/s，分為三個(gè)語(yǔ)言變量：N（負），Z（零），P（正）。http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/0DC6670C19EB060A.jpg的取值范圍分別為-0.02~0.02，-0.06~0.06和-0.0001~0.0001，同樣分為三個(gè)語(yǔ)言變量。對于模糊控制的輸入輸出變量我們選擇和http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/13CD996E1D6F352A.jpg相同類(lèi)型的隸屬度函數（Z型，三角形和S型）如圖5

5.jpg

圖5 隸屬度函數

模糊控制規則是由專(zhuān)家知識，操作經(jīng)驗和系統知識預先設定的，因此我們根據電液伺服系統的特性，設置新的模糊規則如表I~III所示。

http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/A88313B966877D95.jpg

4 仿真研究

給定工作臂期望轉角階躍信號http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/7F1104B1381FBBD4.jpg=0.2rad，選取傳統PID控制參數為http://fs10.chuandong.com/upload/images/20121109/577A3B9B61DB20E1.jpg，電液伺服系統傳統PID控制和模糊自適應PID控效果如圖6所示：

6.jpg

圖6 電液伺服系統階躍響應

由上圖可見(jiàn)傳統PID控制有明顯的超調現象，并有輕微的震蕩，這對電液位置伺服系統對機械手的控制十分不利。我們通過(guò)模糊邏輯調節PID參數，應用模糊自適應控制器對系統進(jìn)行優(yōu)化控制，比較可見(jiàn)，模糊自適應PID控制可以有效地改善動(dòng)態(tài)和靜態(tài)性能，能夠消除震蕩，并且響應時(shí)間短，有效抑制系統的超調現象，提高了系統的抗擾動(dòng)能力。

5 結論

本文通過(guò)模糊邏輯調節PID參數，設計的電液伺服系統的模糊自適應整定PID控制方法，能夠實(shí)現對PID參數的在線(xiàn)最佳調整，并獲取最優(yōu)控制參數?？梢杂行У馗纳苿?dòng)態(tài)和靜態(tài)性能，有效抑制系統的超調現象，提高了系統的抗擾動(dòng)能力，這對在實(shí)際應用中電液位置伺服系統對噴漿機器人的控制是十分有利的。

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/159600.htm
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