基于混沌优化方法的电液伺服系统pid参数整定策略研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目基于混沌优化方法的电液伺服系统PID参数整定策略研究作者姓名尹会进学科专业机械电子工程指导教师姜万录教授2016年5月中图分类号：TH137.9学校代码：10216UDC：621密级：公开工学硕士学位论文基于混沌优化方法的电液伺服系统PID参数整定策略研究硕士研究生：尹会进导师：姜万录教授申请学位：工学硕士学科专业：机械电子工程所在单位：机械工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinMechtron

2、icEngineeringSTUDYONCHAOSOPTIMIZATION-BASEDPARAMETERSELF-TUNINGPIDCONTROLSTRATEGYFORELECTRO-HYDRAULICSERVOSYSTEMbyYinHuijinSupervisor:ProfessorJiangWanluYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于混沌优化方法的电液伺服系统PID参数整定策略研究》，是本人在导师指导下，在

3、燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签字：日期：年月日摘要摘要二十世纪以来，尤其是自动化技术的出现和工业生产自动化程度的日益提升，电液伺服系统也随之得到了蓬勃发展。电液伺服系统是典型的非线性不确定系统。由于参数的不确定性和外部负载的干扰，传统的控制器越来越无法获得理想的控制效果。智能控制的出现，使得非线性不确定系统的控制问

4、题得到了突破。将智能控制与传统的PID控制结合起来形成智能PID控制器，既具备传统PID控制动态品质好、可靠性高等优点，还能够自学习、自组织、自适应，能够根据控制过程中系统参数的变化调整控制参数。因此，对智能PID控制器进行研究可以极大地丰富我们的理论体系，也具有非常重要的实际工程意义。混沌是一种无需附加任何随机因素而本身就具有内在随机性的运动，由于混沌具有既不重合又不交叠的吸引子，因此混沌运动能够有效避免常规PID控制参数整定中易于陷入局部极小值这一缺点，从而可以有效地实现对不确定系统的控制。本文

5、将混沌运动应用于传统PID控制方法中，构造了一个混沌的控制器，它可以成功地实现对电液伺服系统的控制，并有效提高了系统的动态性能。本文首先阐述了混沌运动的基本理论及其动力学特征，并结合传统的控制方法，设计了一种基于混沌寻优参数整定方法的PID控制器。其次，建立了材料试验机电液位置伺服系统的数学模型，并分别采用传统PID控制和基于混沌寻优参数整定方法的PID控制两种方法进行仿真，对该系统的性能进行对比仿真研究。最后，利用LabVIEW软件开发平台设计基于混沌寻优参数整定方法的PID控制策略的计算机控制系

6、统，并利用材料试验机电液位置伺服系统进行了实验验证。仿真和实验结果验证了基于混沌寻优参数整定方法的PID控制策略能够提高系统的动态品质，取得令人满意的控制结果。关键词：电液伺服；PID控制；混沌优化；Simulink仿真I燕山大学工学硕士学位论文AbstractSincethetwentiethcentury,especiallywiththedevelopmentofautomationtechnologyandcontinuousimprovementoftheindustrialautomat

7、ionsystems,electro-hydraulicservosystemhasalsogotaboomingdevelopment.Electro-hydraulicservosystemisatypicalnonlinearanduncertainsystem.Becauseoftheuncertaintyoftheparametersandexternalloaddisturbance,itbecomesmoreandmoredifficultfortheconventionalPIDco

8、ntrollertomeetitsrequirements.Thecontrollingproblemofuncertain-nonlinearsystemhasgotabreakthroughwiththeemergenceofintelligentcontrol.TheintelligentPIDcontroller,whichcomprisingintelligentcontrolandconventionalPIDcontrol,notonlyhasthead