电液比例调速阀位移控制方法的改进

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1、工程硕士学位论文电液比例调速阀位移控制方法的改进作者姓名梁思颖学科专业控制工程指导教师田森平教授黄晓红教授所在学院自动化科学与工程学院论文提交日期2015年12月3日ImprovementofElectro-hydraulicProportionalControlValveDisplacementControlADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：LiangSiYingSupervisor：Prof.TianSenPingSouthChinaUniversity

2、ofTechnologyGuangzhou,China分类号：TP278学校代号：10561学号：200921014609华南理工大学硕士学位论文电液比例调速阀位移控制方法的改进作者姓名：梁思颖指导教师姓名、职称：田森平教授申请学位级别：硕士学科专业名称：控制工程研究方向：装备及制造系统中的控制及技术论文提交日期：2015年12月03日论文答辩日期：2015年12月05日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：罗锐,胥布工,莫鸿强,彭云健,魏武主席：罗锐（高级工程师）委员：胥布工（教授）,莫鸿强（教授）,

3、彭云健（副教授）,魏武（副教授）摘要电液比例控制技术是一种新技术，它是在传统的电液伺服技术的基础上发展起来的。本文主要研究电液比例调速阀位移控制方法的改进，通过研究比例调速阀的结构和原理，设计一个基于PID的电液比例阀控制器。在本设计中，主要利用MATLAB建立模拟轧钢机的电液比例阀的数学模型，设计经典的PID控制器，分析了该装置对PID控制器的功能要求。然后对其性能进行Simulink仿真，得到仿真结果，并根据此结果对设计的PID控制器进行分析，然后建立相应的模型，对经典PID控制器进行改进，提出模糊PID控制算法，设计模糊

4、PID控制器，进行仿真，与经典的PID控制器仿真结果进行比较，提出优化设计的方案。结果表明由于常规PID控制器的局限性，因此需要采用一定的技术来进行进一步的改善。优化方案便采用模糊PID控制器的方法来对其性能进行了改善。采用模糊PID控制器与一般PID调节器相比，在提高了响应速度的同时，又降低了超调。具有以下几方面的优点：1．结构灵活、技术成熟，不仅可以用常规的PID调节，还可以根据控制系统的要求，采用各种PID，比如PI、PD控制、不完全微分控制、积分分离式PID控制、带死区的PID控制、变速积分PID控制、比例PID控制等

5、。2．易被人们熟悉和掌握、不需要求出数学模型、控制效果好。3.改进后的电液比例调速阀有以下几种优点：单位功率的重量较轻、容易实现无级调速、启动时间也较短、操作方便、成本低廉。4.对于采用节流阀的调速系统，由于其节流阀不能稳定阀前后的两端压力差，使得该系统的负载速度特性较差，速度受负载的影响也较大，速度稳定性差。采用电液比例调速阀的调速系统，速度的平稳性将会大大改善。关键词：电液比例控制；调速阀；PID控制；Simulink仿真；模糊PID控制IABSTRACTElectro-hydraulicproportionalcontr

6、oltechnologyisanewkindtechnologydevelopedonthebasisofthetraditionalelectro-hydraulicservotechnology.Thispapermainlystudiestheimprovementofthedisplacementcontrolmethodoftheelectrohydraulicproportionalvalve.Bystudyingthestructureandprincipleofproportionalcontrolvalve,

7、aPIDbasedproportionalvalvecontrollerisdesigned.Inthisdesign,themathematicalmodeloftheelectro-hydraulicproportionalvalveofthesteelmillisbuiltbyMATLAB.Thecontrolresultsareobtained,andthefunctionalrequirementsofthePIDcontrollerareanalyzed.ThentheperformanceoftheSimulin

8、ksimulationiscarriedout,andthesimulationresultsareobtained.Accordingtotheresult,thePIDcontrollerisanalyzed,andthecorrespondingmodelisestab