分析气动模拟加载系统的模糊pid控制研究

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1、第3期组合机床与自动化加工技术No．32014年3月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMar．2014文章编号：1001—2265(2014)03-0123—04DOI：10．13462／j．cnki．mmtamt．2014．03．033气动模拟加载系统的模糊PID控制研究术年珊珊，王学影，郭斌，赵静(1．中国计量学院计量测试工程学院，杭州310018；2．杭州沃镭科技有限公司，杭州310019)摘要：气动加载系统具有非线性、强耦合和气动阀阀口“壅塞

2、”以及气缸活塞的摩擦力变化和气缸腔内压力变化不均匀等缺点，一般的控制策略很难达到控制要求，而传统PID控制参数整定复杂，参数整定不良会造成系统适用性差，达不到理想控制效果。为了改善传统PID控制的缺陷，文章将模糊控制理论引入到PID控制中，将设定和输出的偏差及偏差变化率作为模糊控制器输入，PID控制参数作为输出，根据设定的模糊规则和隶属度函数来实时整定PID控制器的参数，形成了一种模糊PID控制，该控制策略可以克服系统的非线性和强耦合，提高系统的稳定性和鲁棒性，将稳态精度控制在2％以内。关键词：模糊规则；隶属度函数

3、；模糊逻辑控制；参数整定；电气比例系统；稳态误差中图分类号：TH166；TG659文献标识码：ATheStudyofFuzzyPIDControlinPneumaticLoadingSimulationSystemNIANShan．shan．WANGXue．ying．GU0Bin，ZHAOJing(1．CollegeofMetrologyTechnologyandEngineering，ChinaJiliangUniversity，Hangzhou310018，China；2．HangzhouWo—leiTechn

4、ologyLimited，Hangzhou310019，China)Abstract：Owingtothecharacteristicsofthenon—linear，strongcoupling，thechokingofpneumaticvalveandtheinhomogeneousvariationofpistonfrictionandpressureintheCylinderchamber，itishardforordi—narymethodstomeettheperformancerequirements

5、．Duetothecomplexityofparameterse~ing，thebadpa—rameterssettingwillcausethepoorapplicability，andthetraditionalPIDwillcausethebadparametersset-ring．InordertoimprovethedefectsoftraditionalPIDcontrol，weintroducefuzzycontroltheorytoPIDtra-ditionalcontrol，thedeviatio

6、nanddeviationchangerateofsettingandoutputastheinputoffuzzycontroller，theparametersofPIDcontrollerastheoutputoffuzzycontroller．SettingtheparametersofthePIDcontrol-lerthroughthefuzzyrulesandmembershipfunctionsinrealtime．FormakindoffuzzyPIDcontrol，thecontrolstrat

7、egycanovercomethenonlinear，strongcouplingofthesystem，improvethestabilityofsystemandgoodrobustness．andthesteadyaccuracycontrolwithin2％．Keywords：fuzzyrule；membershipfunction；fuzzylogiccontrol；parameterssetting；electricproportionalsystem；steady—stateerror加载力以及加载位

8、移，为制动踏板乃至离合踏板、油门O引言踏板及相关零部件陛能检测提供模拟加载手段。制动踏板是汽车行车系统和制动系统中的关键部1系统结构件，对踏板质量的检测需要设计可以模拟行车环境的踏板加载装置。现有的模拟加载方式大多是伺服电机‘力Ⅱ载，然而气动加载机构可以传输更大的驱动力和输出扭矩，有较好的柔性，易于实现，是一种理想的加载方式。然而，气动加载系统具有非线性和强