基于遗传模糊PID的液压AGC控制系统研究

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1、2015年5月机床与液压Mav2015第43卷第10期MACHINETOOL&HYDRAULICSVo1．43No．1ODOI：10．3969／j．issn．100l一3881．2015．10．041基于遗传模糊PID的液压AGC控制系统研究李绍铭，徐龙淞，杨帆(安徽工业大学电气信息学院，安徽马鞍山243000)摘要：液压AGC系统是一个多变量、非线性、强耦合、时变的复杂控制系统，常规的控制方法很难达到较好的控制效果．而采用将现代控制方法和智能算法相结合的控制策略已经成为一种趋势。PID控制是被证实行之有效的控制方法，针对其3个参数不能

2、自调整问题，提出了模糊PID控制策略；针对模糊控制存在人为确定隶属度且不能动态调整参数的弊端．提出了用改进的遗传算法进行参数寻优的办法。仿真结果表明：基于改进遗传算法的模糊PID控制器性能更优。关键词：液压AGC；模糊控制；遗传算法；PID中图分类号：TP273．4文献标志码：B文章编号：1001-3881(2015110—127—5ResearchonHydraulicAGCSystemBasedonGAFuzzyPIDAlgorithmLIShaoming，XULongsong，YANGFan(AnhuiUniversityofTe

3、chnology，Ma’anshanAnhui243000，China)Abstract：HydraulicAGCisacomplexcontrolsystemwithmuhivariable，nonlinear，strongcouplingandtime—varying．Thecon-ventionalcontrolmethodisdificulttoachievegoodcontroleffect．Thecontrolstrategycombiningmoderncontrolmethodandintelligentalgorith

4、mhasbecomeatrend．PIDisakindofcontrolmethodwhichisconfirmedtobeeffective．Accordingtotheproblemthatthreeparameterscouldnotselfadjusted，thestrategyoffuzzyPIDcontrolwasputforward．Accordingtothedisadvantagesthatthemember-shipfunctionsoffuzzycontrolweredeterminedbyexperiencean

5、dtheparameterscouldnotadjusteddynamieMly，themethodthatopti—mizingparametersbyimprovedgeneticalgorithmwaspresented．ThesimulationresuhsshowfuzzyPIDcontrollerbasedontheimprovedgeneticalgorithmhasabetterperformance．Keywords：HydraulicAGC；Fuzzycontrol；Geneticalgorithm；PID高精度轧制

6、是现在轧制领域的重要发展方向，厚统的主要动态元件为液压缸、伺服阀、供油管道、度精度是高精度板带材轧件的关键质量指标之一。液回油管道、轧机、传感器和控制调节器，它们合称压AGC系统是直接参与厚度控制的核心系统。因此，为液压动力元件。通过分析动力元件的基本方程和建立一个完善的系统数学模型，选择恰当的控制策液压AGC系统工作原理可得到5阶的液压AGC控略。对液压AGC系统进行全面的仿真研究具有十分制系统的开环传递函数(工艺参数从梅钢冷轧机组重要的意义。获得)：1液压AGC系统数学模型G(s)：液压APC系统是AGC系统的核心，它由测厚仪58．

7、3测量带材的厚度构成反馈闭环控制系统。作为AGC系统的内环，APC是一个高响应、高精度的电液位(++)+t)(+)(1)置伺服闭环系统，其任务是接受外环厚控AGC的指令，进行压下缸的位置闭环控制，使压下缸能够实时准确地定位在所要求的位置。APC系统的组成如图1所示。测厚仪液压控制元件(液压控制阀或伺服变量泵)、液压执行元件(液压缸或液压伺服马达)和负载三者组合成为液压动力机构。构成一个完善液压AGC系图1APC系统框图收稿日期：2014-04-13作者简介：李绍铭(1965一)，男，硕士，教授，主要从事复杂工业过程建模和优化控制的研究。

8、E-mail：xulongsong@163．corno·128·机床与液压第43卷2模糊PID控制器的设计表2△的模糊控制规则液压AGC控制器一般设计思路为：利用现代控制理论和反馈线性化方法建立精确的数学模