探索地震模拟振动台的模糊控制研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文地震模拟振动台的模糊控制研究姓名：裴喜平申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：陈静20040501武汉理一人学硕士学位论文摘要电液伺服控制系统是地震模拟振动台的核心组成部分。电液振动台以其优良的性价比在实际的工业应用中获得了广泛的应用，一直是应用研究领域关注的一个重点，而伺服控制器作为其控制核心尤显重要。电液伺服系统是非线性系统，用传统的工作点线性化方法设计控制器时，控制效果依赖于线性化精度和所在的工作点。如果工作点发生变化，就必须重新设计控制器参数，甚至调

2、整控制器结构。鉴于此，从智能控制的角度出发进行了控制器的设计，这样可以使控制器的工作区域得到较大程度的扩展。提出了本文选题的背景和意义，归纳总结了地震模拟振动台、电液伺服控制技术的研究和发展及国内外现状，阐述了模糊控制的形成、发展历程及其特点和主要应用领域。建立了电液振动台的线性化数学模型，对电液伺服控制系统的动态特性进行了分析，得出了其非线性本质的特点。研究了基于Ziegler-Nichols参数整定经验公式的PID控制策略，并且着重讨论了模糊控制策略。设计了两类控制器，即基于Ziegler—

3、Nichols参数整定经验公式的PID控制器和模糊控制器。利用Matlab／Simulink仿真工具对控制系统的波形再现控制、PID控制器和模糊控制器的控制效果进行了仿真实验，并做了比较。振动台智能控制方法的研究是一个崭新的课题，其研究成果必将全面推进振动台控制技术的发展。根据电液振动台中电液伺服控制的需要，提出了～些解决的方法，但要建立一套完整的伺服控制器设计方法，还需进行大量的工作。关键词：电液振动台，伺服控制器，模糊控制武汉理l。人学硕士学位论文ABSTRACTElectro-hydrau

4、licservocontrolsystemiscorepartineal‘thquakesimulationshakingtable．Electro-hydraulicshakingtablehasbeenwidelyappliedtopracticalindustryforitseminentperformance—priceratio，whichisthefocusofattentionsinapplicationresearchfields．Andservo—controllerasits

5、controllingcenterisespeciallysignificant．Electro-hydraulicservo—systemisessentiallynon—linearcontrolsystem，whicheffectofcontrollingreliesontheprecisionoflinearizationandtheoperationalpoint．Theparametersorthewholestructureofthecontrollermustberedesign

6、edwhentheoperationalpointchanges．So，thedesignofcontrollerfromtheangleofintelligentcontrolispresentedinthispapertoextendgreatlytheoperationalspaceofthecontroller．Thebackgroundandsignificanceofthesisareintroduced．Thestate-of-the—artresearchforearthquak

7、esimulationshakingtable，Electro-hydraulicservocontroltechnology，thedevelopinghistoryandpropertiesoftheFuzzycontrolaresummarized．ThelinearmathemmicsmodelofElectro-hydraulicshakingtableissetup．Thenon—linearcharacteristicisadvancedbyanal)，sizingofthedyn

8、amiccharacteristicsofElectro—hydraulicservocontrolsystem．ThePIDcontrollerbasedonZiegler-Nicholsparameters—adjustexperientialformulaandfuzzycontrollerisdesignedaccordingtothecharacteristicofElectro—hydraulicservocontrolsystemandresearchobject．Thewaver