对于压电式气动伺服阀控制策略的研究

《对于压电式气动伺服阀控制策略的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、2012年9月机床与液压Sep．2012第40卷第l7期MACHINETOOL&HYDRAU『LICSVo1．40No．17DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2012．17．016压电式气动伺服阀控制策略的研究龙威，袁锐波，曾浩，张宗成(昆明理工大学机电工程学院，云南昆明650093)摘要：通过分析比较单纯PID控制和PID神经元网络控制对压电式气动伺服阀动态特性的影响，比较两种控制模式下压电式气动伺服阀的稳定性、快速响应性、信号跟踪能力，可知：与单纯PID控制相比，采用PID神经元网络控制，系统具有更好的稳定性、快速

2、响应性和信号跟踪能力。关键词：PID神经元网络控制；PID控制；压电式气动伺服阀中图分类号：TN820．3+4文献标识码：A文章编号：1001—3881(2012)17—053—3IsearchonControlStrategyforPiezoelectricPneumaticServoValveLONGWei，YUANRuibo。ZENGHao，ZHANGZongcheng(KunmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650093，China)Abstract：Theinflue

3、ncesofsimplePIDcontrolandPIDneuralnetworkcontrolondynamiccharacteristicsofpiezoelectricpneu—maticserv0valvewereanalyzed．Thenstability，fastresponseability，signaltrackingcapabilityofpiezoelectricpneumaticservovalveunderthetwocontrolwayswerecompared．Bycomparingthesimulationres

4、ults，itisshownthinPIDneuralnetworkcontrolsystemhasbetterstability，fastresponseandsignaltrackingcapabilitythanthesimplePIDcontrolsystem．Keywords：PIDneuralnetworkcontrol；PIDcontrol；Piezoelectricpneumaticservovalve压电式气动伺服阀以其控制方便、产生的驱动力伺服控制系统中进行仿真，仿真结果表明：PID神经大、带负载能力强、功耗低、响应快等特

5、点而被国内元网络控制能更好地改善该伺服系统的控制精度。外专家所重视，并逐渐将其运用到气动伺服系统中实1压电驱动伺服阀的工作原理和建模现对系统的高精度控制。但是由于气动技术的一些1．1压电驱动伺服的工作原理固有特性，如气体的压缩性、气体通过阀口流量的非图1为杠杆式阀芯运动机构的原理示意图，在结线性等，使气动控制的精度和稳定性难以达到理想的构上气动阀的两块压电叠堆被并列置于阀体上方，与效果。因此作者对压电式气动伺服阀进行研究，阀芯的运动方向平行，因而减少了整个阀的长度，结采取适当的控制方法希望达到更高速、精密的伺服控构也更为紧凑。采用压电叠堆作为

6、动力元件，当给右制。要解决以上问题，可以从选择适当的控制策略入端所对应的压电叠堆施加一定的电压时，压电叠堆就手。PID控制是应用时间最久、鲁棒性较好的控制策略，在现实工业的过程控制和运动控制中有着广泛应用。近几年来，大量专家和学者对神经网络控制和PID控制相结合的复合控制研究产生了浓厚的兴趣，目的是为了发挥PID控制和神经网络控制的各自优点，对系统进行很好的实际控制。到目前为止已经取大杠杆得了一些成果。1997年，广州大学的舒怀林教授首先提出了PID神经元网络控制系统的概念，PID神经元网络的结构既适用于单变量系统的控制，也适用于多变量系统的

7、控制；在输出形式上，既可以是单输出，也可以是多输出，可以随着网络输出量个数的增减而变化。作者将单纯PID控制和PID神经元网络控制分别应用于压电式气动伺服阀控制的气动机械手图1压电驱动式气动伺服阀的阀芯运动机构原理图收稿日期：2011—09—0l作者简介：龙威(1981一)，女，工学博士，讲师，目前从事流体传动及控制、空气静压润滑的研究。E—mail：zeng—hao0019@126．con。·54·机床与液压第40卷会与电压成比例地伸长，从而推动右端的放大机构，2PID神经元网络控制器的介绍形成输入位移，在输出端，经杠杆放大机构后，PID神

8、经元网络控制器是一种新型的控制器，它形成输出位移，从而推动滑阀阀芯向左移动；同不是简单地将PID控制器和神经网络控制器相结合，样，当左端放大机构对应的压电叠堆外加电