牧草压捆机电液比例位置控制系统模糊PID研究

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本文以9KG-350型牧草压捆机液压系统为研究对象设计出一套电液比例位置控制系统,使控制信号作用于比例方向阀,控制比例阀的开度来控制流量从而达到控制液压缸活塞位置的目的,并对系统施加PID及模糊PID控制器,比较两种算法的控制性能。首先,选择了合适的电液比例位置控制系统各环节元器件,通过分析压捆机电液比例位置系统的结构及工作原理,建立了系统各环节的数学模型,得出整个系统的传递函数。其次,对模型参数进行了确定,并在Matlab/Simulink软件中建立了电液比例位置系统传递函数数学模型,利用PID及模糊PID作为控制器进行仿真,并对仿真结果进行了系统的分析。最后,控制器性能在QCS014液压教学试验台进行验证。基于OPC技术建立起集成Win CC、STEP7、MATLAB的实验平台。将WinCC作为数据传输的中介系统,实现PLC和Matlab间的数据通讯功能,并完成数据的监测显示功能;以PLC作为数据采集及传输单元,将位移传感器采集的数据通过PLC传输到WinCC;MATLAB中构建PID及模糊PID控制算法,实现以WinCC为桥梁的液压系统控制平台。仿真和实验结果表明,在牧草压捆机电液比例位置控制系统的设计中,模糊PID控制器较传统的PID控制器在跟踪性能、调整时间、超调量方面具有很好的优势,对于牧草压捆机生产效率及草产品质量具有重要的现实意义。
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