水压试验机控制系统算法研究

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1、水压试验机控制系统算法研究学科：控制理论与控制工程研究生签字：徐茛指导教师签字：睥宝嗽摘要水压试验机是焊接钢管生产中重要的质量检测设备，其中水压与油压的平衡跟踪控制是水压试验机控制系统的关键部分，它关系着整个系统的安全运行。现有的水压试验机控制系统普遍采用PID控制算法，PID控制算法具有算法简单、易于实现、便于调试等诸多优点，但实际过程中，水压试验机控制系统属于电液随动系统，它的非线性、滞后、时变等的特性会影响系统的动态静态性能，普通的PID控制器难以完全满足控制要求。本文以某型水压试验机控制系统为研究对象，在研究系统数学模型和现有算法的基础上，将模糊控制

2、引入其中，设计了基于水压试验机的模糊PID控制模型，实现系统控制性能的优化，满足了实际应用的要求，同时也可作为进行其他相关研究的有利参考。文章主要研究内容如下：首先研究了水压试验机控制系统的组成结构，对各环节进行分析，建立了压力随动控制系统的数学模型。在此基础上，对水压试验机控制系统普遍使用的PID控制算法进行分析，设计了基于本系统的PID控制器，利用MATLAB仿真工具对参数进行调整，得出一组控制效果较为理想的PID控制参数，并对其动念性能进行了仿真研究。随后描述了模糊控制的基本原理，并针对传统PID算法的不足，将模糊控制与常规PID控制相结合，设计了基于

3、水压试验机的参数自调整模糊PID控制模型，并仿真研究了控制器的动态性能。仿真结果表明，该策略的控制效果优于常规的PID控制，对参数摄动具有鲁棒性，对扰动输入具有良好的抑制作用。最后设计了用PLC实现模糊PID算法的程序。运行结果表明，该系统能稳定可靠运行，取得了满意的控制效果。关键词：水压试验机；PID控制；模糊PID控制；仿真；PLCStudyonAlgorithmofControlSystemforHydraulicTesterDiscipline：ControlTheoryandControlEngineeringStudentSignature：)(

4、比AiSupervisorSignature：AbstractHydraulictesterisanimportantqualityinspectionequipmentforweldedsteeltube．Thekevpartofthecontrolsystemisthetracecontrolofthebalancebetweenhydraulicandoilpressure，whichaffectsthesafetyofthewholesystemofhydraulictester．Atpresent，PIDcontrolalgorithmiswide

5、lyusedinthecontrolsystemofhydraulictester，becauseithasalotofadvantagessuchaseasycontrollingalgorithm，easilyrealizedanddebugging。Butintheactualprocess，thecontrolsystemofhydraulictesterisanelectronichydraulicservosysteminwhichtherearenonlinearfactors，lagfactorsandvariableparametersth

6、ataffectthedynamicandstaticcharacteristicsofthecontrolsystem．ThesimplePIDcontrollerCannotsatisfytherequirementsofcontrolobjectcompletely．Inthethesis．onecontrolsystemofhydraulictesteristakenasresearchingobject，andfuzzycontrolalgorithmisproposedbasedonthestudyofmathematicalmodelofcon

7、trolsystemandalgorithmsalreadyused．ThefuzzyPIDcontrolmodelissuccessfullydesignedtooptimizetheperformanceofcontrolsystem．ItCansatisfyapplicationrequestscompetentlyandcallprovidefavorablereferenceininterrelatedresearch．Themainresearchworkandcontributionofthisthesisareasfollows：Firstl

8、y,themathematicalmodelofpr