论文部分内容阅读
液压仿真转台系统是非线性、时变系统,采用常规PID控制算法往往难以满足要求。由于建立的数学模型不精确,考虑到模糊控制的特点,用模糊量来表示转台控制中的有用信息将更为合理。而且模糊信号表示的信息量大,随着模糊化等级总数增加和隶属函数的合理选择,模糊量同样能反映相应的精确量与特征。因而,研究模糊控制在液压仿真转台控制系统中的应用具有重要的意义。本论文的主要研究内容是把模糊控制策略引入到仿真转台电液位置伺服系统的控制中,结合PID控制技术和模糊控制技术,以提高控制性能。文中首先介绍了液压仿真转台系统的各个组成部分,对转台的机械结构及其工作原理、转台的液压系统以及转台的电控系统进行了必要的说明,并给出了运动学中的位置反解算法。其次就本课题涉及到的模糊控制基本理论进行了论述,重点讲了模糊关系与模糊推理的常用方法,详细说明了模糊控制器的设计。接着设计了仿真转台模糊控制系统的结构和二维模糊控制器,根据制定模糊规则的基本原则建立了本系统的模糊控制规则,并且介绍了两种模糊控制查询表的计算方法。然后详细设计了适用于本系统的模糊-PI复合控制器。最后,设计了转台控制系统的软件,包括上位机(PC)的监控软件和下位机(DSP)的控制软件。对两种模糊-PI复合控制进行了实际的调试实验,并对实验结果做出了分析和总结。实验结果表明,设计的基于模糊规则切换的模糊-PI复合控制,实现了从一种控制方式到另一种控制方式切换的平稳过渡,减小了系统的超调量,比常规PID控制器取得了较好的动、静态性能,提高了控制的精度,使系统有了较强的鲁棒性。