基于模糊免疫PID控制的AGC控制系统.pdf

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1、第9期组合机床与自动化加工技术NO．92013年9月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueSep．2013文章编号：1001—2265(2013)09—0066—04基于模糊免疫PID控制的AGC控制系统李国栋，刘军营，刘新钊，肖旺(山东理工大学机械工程学院，山东淄博255049)摘要：针对变截面板簧轧机厚度自动控制系统这一类非线性、时变的复杂系统，利用模糊算法的强鲁棒性以及根据人类免疫系统而设计的免疫算法，提出了模糊免疫PID控制方法。这种控制方法不需要建立控制对象精确的数学模型，是一种具有鲁棒性强、实时

2、性强的智能控制策略。仿真实验证明：在模糊免疫PID控制器的控制下的AGC系统具有了高响应速度，超调量小，抗干扰能力强的响应特性。关键词：模糊PID控制；免疫系统；AGC控制系统；Matlab仿真中图分类号：TH165；TG659；TP173+．4文献标识码：ATheAGCControlSystemBasedonFuzzyImmunePIDControlLIGuo—dong，LIUJun—ying，LIUXin—zhao，XIAOWang(SchoolofMechanicalEngineering，ShandongUniversityofTechnology，ZiboS

3、handong255049，China)Abstract：Aimingattheautomaticgaugecontrolofvariablecross—sectionrollingsystem，whichisastrongnon—linearandtime—varyingsystem，thispaperutilizesthestrongrobustnessoffuzzyalgorithmandtheimmunealgorithmdesignedaccordingtothehumanimmunesystem．AnewfuzzyimmunePIDcontrolmetho

4、disproposed．Thiscontrollingmethoddoesnotneedtoestablishthecontrolledobject’Sac—curatemathematicalmode．Anditisakindofintelligencecontrolstrategythatwithstrongrobustnessandfinetimeliness．InthefuzzyimmunePIDcontrollerunderthecontrolofAGCsystem，agoodperform—anceisprovedbythecomputersimulati

5、onthatshowthehighspeedofresponse，smallovershoot，s~onganti—interferenceabilityresponsecharacteristic．Keywords：Fuzzy—PIDcontrolling；Immunesystem；AGCcontrollingsystem；Matlab—Simulation0引言1AGC控制系统及数学模型常规的PID控制器能够实现对具有一定非线性1．1变截面板簧AGC控制系统系统的控制，而且具有一定的鲁棒性，能够适合大部分变截面板簧作为钢板弹簧的发展方向已经得到工业生产过程的要求。

6、但是如果控制系统参数在负载广泛的应用。用户对钢板弹簧的尺寸精度提出了更扰动以及时变效应的影响下发生较大变化时，常规的高的要求。变截面板簧轧机厚度自动控制系统PID控制器就无法达到预期的控制效果。。在变值(AGC-automaticgaugecontro1)的性能将影响板簧的成型轧制中，液压位置伺服系统多运行在恶劣的环境形状和厚度度。AGC的原理是利用检测设备和液压下，系统的控制特性会随着设备老化以及现场扰动发系统随时监测板坯厚度并调节轧机辊缝大小来控制板生较大变化，是一种非线性，时变性强的系统，若采用坯的厚度精度。AGC功能的目的是通过轧机压下机传统的PID控制，难以

7、取得满意的控制效果。构的调整以及其它的一些补偿措施，消除在轧制过程利用免疫模糊PID控制系统，该系统将模糊控中沿板坯长度方向因各种原因(轧件厚度原因、轧机原制和生物免疫系统的反馈机理与传统PID控制相结因、工艺原因等)产生的板坯厚度偏差，保证精轧成合，综合利用免疫算法和模糊算法在线调整PID参品板坯纵向(沿中心线)厚度满足精度要求。数，从而使相应的控制器同时具有传统PID控制的1．2建立AGC液压伺服系统数学模型简便可靠性、模糊控制的强鲁棒性、以及免疫算法的变截面板簧轧机的液压AGC系统在本质上是一全局自寻优能力等优点，仿真结果表明，该控制方法的控制