车辆液压自发电系统的模糊自适应控制仿真

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1、2010年5月机床与液压May2010第38卷第9期MACHINETOOL&HYDRAULICSV01．38No．9DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．034车辆液压自发电系统的模糊自适应控制仿真冯殿军，朱晓明，侯文礼(1．兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050；2．兰州电源车辆研究所有限公司，甘肃兰州730050)摘要：针对车辆液压自发电系统中存在的参数时变性、死区非线性等问题，提出利用模糊自整定PID控制器对整个系统控制。通过对PID参数在线自调整，改善系统的动态性能。利用MATLAB对系统进行

2、建模与仿真，仿真结果表明：模糊自整定PID控制器能够明显改善由于负载扰动带来的稳态误差，改善被控过程的稳态和动态性能，提高系统控制精度和抗干扰能力，使整个系统具有较强的鲁棒性。关键词：液压自发电系统；模糊自整定；MATLAB；PID控制器中固分类号：U273．95TP211．31文献标识码：A文章编号：1001—3881f2010)9—107-3AdaptiveFuzzyControlSimulationfortheHydraulicSelf-generatingSysteminVehicleFENGDianjun．ZHUXiaoming，HO

3、UWenli(1．SchoolofMechanicalandElectronicalEngineering，LanzhonUniv．0fTech．，LanzhonGansu730050，China；2．LanzhouPowerSt~ion&VehicleInstRuctionCo．，LTD．，zhouGansu73o050，China)Abstract：TosolvetheproblemssuchaStime—variableparameters，nonlineardeadzoneofthehydraulicself-generatingsys

4、teminvehicle，afuzzyself-tuningPIDcontrollerwasproposedtocontrolthewholesystem．Throughon—lineadjustingPIDparameters，thesystemdynamicresponseperformanceWasimproved．ModelingandsimulationofthesystemweremadeusingMATLAB．Thesimula-tionresultsdemonstratethatthefuzzyself-tuningPIDcon

5、trolercanobviouslyimprovethesteady--stfiteerrorbroughtbyloaddisturb·-ante，improvethestabilityanddynamiccharacteristicsofthecontrolledprocess，increasesystemcontrolprecisionandanti·disturb-anceability，enabletheoverallsystemhavestrongrobustness，Keywords：Hydraulicself-generating

6、system；Fuzzyself-tuning；MATLAB；PIDcontroller常规PID控制器是最基本、应用最广泛的一种控制器，它具有简单、稳定、可靠等优点。电液伺服系统的传统控制均采用PI或PD的控制方法，该方法对模型的依赖性较强，受控制系统模型的非线性和时变性影响较大，而液压系统是多变量、非线性的时变系统，很难建立液压系统精确的数学模型，常因油温、负载参数变化使输出不稳定而影响系统性能，控制系统的鲁棒性较差。因此传统的PID控制方法很难保证所设定的电液伺服系统参数在整个系统变化范围内最优。而模糊控制理论避开了建立精确数学模型的困图

7、1液压自发电系统结构原理图难，注重长期积累的操作经验，对调节被控系统的参带动负载发电机。通过调节变量泵的斜盘可改变泵的数变化具有较强鲁棒性，是一种非线性的控制方法。排量，从而改变输出到液压马达的高压油流量。由于1车辆液压自发电系统结构原理及数学建模马达为定排量马达，所以马达输入流量直接对应马达1．1系统结构原理输出速度，即对应于发电机输出的发电频率。在发动图1为液压自发电系统的组成原理图，泵控马达机转速变化时，由比例阀控液压缸系统调节泵斜盘，系统为柴油发动机与发电机间的柔性传动部分。取力适应转速变化保持泵输出流量恒定。油缸的位置通过器从汽车发动

8、机提取动力驱动变排量液压泵，变量泵内部机械反馈到比例阀的阀芯，构成一个内部闭环位输出高压油通过液压管道驱动定排量液压马达，马达置控制系统。同时速度传感