基于神经网络的电液位置伺服疲劳试验机控制系统研究.pdf

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1、2014年6月机床与液压Jun。2014第42卷第11期MACHINETO0L＆HYDRAULICSVo1．42No．11DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2014．11．015基于神经网络的电液位置伺服疲劳试验机控制系统研究张彦会，杨丹丹，史维玮，崔传真(1．广西科技大学广西汽车零部件与整车技术重点实验室，广西柳州545006；2．广西科技大学汽车与交通学院，广西柳州545006)摘要：以电液位置伺服控制系统为研究对象，在传统PID控制的基础上，提出一种基于BP神经网络的控制策略。利用神经网络的自适应、自学习的特点，实现对电液位置伺服系统PID参数的自整定。搭建试

2、验机并进行实验，结果表明：BP神经网络PID控制很好地解决了电液伺服控制系统中加载速度及稳定性等问题，是一种实用性很强的控制策略。关键词：电液位置伺服控制；疲劳试验机；PID；BP神经网络中图分类号：TM571．4文献标识码：A文章编号：1001—3881I2014)11—056—3ResearchonControlSystemofElectro．hydraulicPositionServoFatigueTestingMachineBasedonNeuralNetworkZHANGYanhui．YANGDandan，SHIWeiwei，CUIChuanzhen(1．GuangxiKeyLa

3、boratoryofAutomobileComponentsandVehicleTechnology，GuangxiUniversityofTechnology，LiuzhouGuangxi545o06，China；2．DepartmentofAutomotiveEngineering，GuangxiUniversityofTechnology，LiuzhouGuangxi545006，China)Abstract：AcontrolstrategywasputforwardbasedonBPneuralnetworkintheresearchofelectro·-hydraulicposi

4、tionservocon·-trolsystembytheassistoftraditionalPIDcontrol，toimplementthePIDparametersself-tuningofelectro-hydraulicpositionservosys-tern，forneuralnetworkhadthecharacteristicsofself-adaptionandserf-learning．Throughbuildingthetestingmachineandconductingtheexperiment，theresultsshowthattheBPneuralnet

5、workPIDcontrolisaverypracticalcontrolstrategyforitswellsolutionofthee-lectro—hydraulicservocontrolsystem'sproblemsinloadingspeedandstability．Keywords：Electro-hydraulicpositionservocontrol；Fatiguetestingmachine；PID；BPneuralnetwork随着科技的进步，汽车零部件的疲劳测试越来越1系统的组成受到关注，一般的疲劳试验机在稳定性、可靠性等方典型的电液位置伺服控制原理框图如图1所

6、面已经满足不了现在的测试要求。电液伺服系统由于示。综合了电子和液压两方面的特点，具有控制精度高、响应快、信号处理灵活、输出功率大、结构紧凑和自重轻等优点，在疲劳试验机的控制上得到了广泛应用。电液位置伺服系统是疲劳试验机控制系统中的重要组成部分，是典型的机电液耦合系统。其特征主要是非线性、不确定性、时变性等⋯，因此其精确的数图1电液位置伺服控制原理学模型不容易建立，在应用传统的PID控制时遇到了此系统主要由伺服放大器、伺服阀、液压缸、位很多问题。为了解决电液位置伺服系统控制过程中遇移传感器等组成。计算机向伺服阀发出的控制信号与到的问题，文中采用与PID控制相结合的神经网络控位移传感器反馈回来

7、的信号进行比较，其差值经伺服制。神经网络系统是大量的神经元互连而成的网络，放大器处理，以电流的形式控制伺服阀开口，通过伺是在现代脑神经科学研究成果的基础上提出的，反映服阀的流量变化来控制液压缸的位移，实现位置的闭了人脑功能的基本特征，是人脑的一种抽象、简化和环控制。模拟。它具有很强的非线性映射能力，因此在电液伺服阀为零开口四边滑阀，则电液伺服阀的传递伺服控制系统中利用这个特点，将神经网络作为控函数通常用振荡环节表示为：制