电液比例位置控制系统研究

来源 :西安建筑科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:HBFQYD2009
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在现代的工程机械、冶金机械等的发展过程中,对电液位置控制技术的需求越来越迫切。随着比例技术的发展,其在很大程度上降低了生产成本、抗污染力强,因此在大多数的工业应用中逐渐取代了伺服阀。在研究系统的性能及相应控制策略的基础上设计了可用于电液比例位置控制系统研究的实验台。该实验台采用比例方向阀及配套的比例放大器驱动液压缸运动,使用美国NI公司的USB-6008数据采集卡,利用计算机控制,采用LabView8.5编写计算机程序,作为人机交互界面。本文针对电液比例位置控制系统的特点,建立了该系统各环节的数学模型,从模型可以看出该系统具有高阶非线性。针对控制系统的要求,着重研究了常规PID控制算法和模糊控制算法并编写了相应的控制程序。在实验中,根据实验结果实时调整实验参数以获得最佳的控制效果。实验结果表明,模糊控制通过对比例阀死区的补偿,基本消除了液压缸运动的不对称性,并且在快速性、准确性以及稳定性方面都优于PID控制,大大改善了系统的性能。模糊控制的系统误差在±1mm内,控制精度高达99.1%。PID控制的系统误差在±1.5mm内,控制精度为98.3%左右。在快速性方面,PID控制到达稳态的时间为7~9秒,而模糊控制到达稳态的时间仅为3~4秒。整个实验过程中,模糊控制无震荡现象产生,体现了其对控制系统具有较强的鲁棒性,尤其适合于非线性、时变及纯滞后系统的特点。
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