基于遗传算法优化的模糊PID在粉末液压机伺服系统的应用研究

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1、第8期组合机床与自动化加工技术NO．82013年8月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueAug．2013文章编号：1001—2265(2013)08—0058—04基于遗传算法优化的模糊PID在粉末液压机伺服系统的应用研究木俞建卫，徐蕾，吴士鹏(1．合肥工业大学摩擦学研究所，合肥230009；2．安徽省粉末冶金技术工程中心，合肥230009)摘要：CNC粉末冶金液压机电液伺服系统具有时变性、易受干扰等特点，运用常规的PID控制难以达到满意的控制效果。运用模糊PID控制实现对PID参数的

2、在线自适应整定，提高了PID控制器对电液伺服系统的调节控制能力。为了进一步提高模糊PID控制器的控制性能，采用遗传算法对模糊PID控制器的初始PID参数和比例因子进行了优化。仿真结果表明：基于遗传算法优化的模糊PID控制器在CNC粉末冶金液压机电液伺服系统的控制中具有良好的自适应性、鲁棒性和稳定性。关键词：模糊PID控制；粉末冶金液压机；电液伺服系统；遗传算法中图分类号：TF37；TP273+．4文献标识码：AStudyonFuzzy—PIDControlBasedonGeneticAlgorithmUsedinPowderHydraulicMac

3、hine’SServoSystemYUJian—wei一，XULei，WUShi—peng(1．InstituteofTribology，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China；2．AnhuiResearchCenterforPowderMetallurgyEngineering＆Technology，Hefei230009，China)Abstract：CNCpowdermetallurgyhydraulicmachine’Selectro—hydraulicservosystemistime—

4、varyingandsusceptibletointerference，itisdifficulttoobtainsarisfyingcontrolperformancewithconventionalPID．Usingfuzzy—PIDmakesthePIDparameterhavetheabilityofon—lineadoptiveadjustmentandim—provestheperformanceofPIDcontrollerintheelectro—hydraulicservocontrolsystem．Inordertoim·pro

5、vefurtherthecontrolperformanceoffuzzy—PIDcontroller，geneticalgorithmisusedtooptimizetheinitialPIDparameterandscalefactorsoffuzzy—PIDcontrollor．Simulationresultsshowthatthefuzzy—PIDcontrolleroptimizedbygeneticalgorithmhasgoodadoptability、robustnessandstabilityintheelec—tro—hydr

6、aulicservocontrolsystemofCNCCNCpowdermetallurgyhydraulicmachine．Keywords：fuzzy—PIDcontrol；powdermetallurgyhydraulicpress；eletro—hydraulicservocontrol；genet—iCalgorithmPID控制有机结合起来，利用模糊控制实时调整PID0前言参数，建立模糊自适应PID控制器实现对粉末冶金粉末冶金数控液压机的电液伺服系统是典型的数控液压机电液伺服系统的自适应控制：首先应用阀控液压缸式位置伺服控制系统，它的

7、控制性能直遗传算法整定出模糊PID的初始PID参数值，然后接影响粉末冶金产品的密度均匀性和尺寸精度，因建立模糊PID并采用遗传算法对其量化因子进行优此实时位置控制是粉末冶金液压机的主控参数。由化，实现对PID参数的实时调整。于粉末冶金液压机电液伺服控制系统在工作过程中1粉末冶金数控液压机电液伺服系统模型受到如油液黏度、温度、现场工况等多种参量因素的影响，表现出时变、干扰等不确定性，而常规的PID组成粉末冶金数控液压机电液伺服系统的主算法，对于时变性、强干扰系统的控制自适应能力要元部件有：电液伺服阀、液压缸、位移传感器。该差，难以达到理想的控制效果。

8、为解决这一问题，可电液伺服系统的PID控制数学模型的框图如图1以通过实时调整PID参数来实现。将模糊控制与所示收稿日期：2