论文部分内容阅读
在针刺法非织造布的生产过程中,当受到外界信号干扰、工作电压波动或系统参数变化等因素影响时,针刺机主轴电机转速会发生一定程度的改变,从而会导致针刺频率也随之变化。这种变化会对产品的力学性能指标产生一定的影响,从而影响产品质量。 针刺机主轴电机采用的是交流异步电机,由于其自身的复杂性特点,难以找出准确的数学模型对其完成精确控制。模糊控制系统是以模糊集合论、模糊语言变量和模糊逻辑推理为基础的一种计算机数字控制技术,它对于那些数学模型难以获取、动态特性不易掌握或变化非常显著的对象非常适用。PID控制可以根据历史数据和差别的出现率来调整输入值,使系统更加准确而稳定。本文将模糊控制理论与PID控制理论两者相结合,形成模糊自适应PID控制,通过运算算法以完成对针刺机主轴电机转速的控制,进而实现对针刺频率的稳态控制。 首先,根据针刺机主轴电机运行的特点,推导总结出其转速稳态工作点附近近似的传递函数。 其次,应用模糊推理的方法实现对PID参数的在线自整定,包括模糊语言规则的汇总、Fuzzy工具箱中各参数的编辑等,设计出具有参数自整定功能的模糊PID控制器。 最后,使用Matlab/Simulink仿真软件构建仿真模型框图,对系统阶跃信号的响应情况进行分析。 仿真结果表明,将模糊自适应PID控制算法应用于针刺频率的稳态控制,具有KP、KI、KD自动修正的优势,系统具有超调量小,调节时间快,稳态误差小等显著特点。