基于模糊PID的混合动力挖掘机回转制动研究.pdf

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1、基于模糊PID的混合动力挖掘机回转制动研究米口胡恒口付莹广西柳工机械股份有限公司电气研究所广西柳州545007摘要：针对油电混合动力挖掘机回转的刺动超调以及制动后的自锁问题，设计了一种带修正规则的模糊PID控制算法，并将该算法应用于回转制动控制。在AMESIM与MATLAB平台上运用上述控制算法对回转制动过程进行了联合仿真．仿真结果表明．设计的控制算法相对于传统的PID控制算法而言，在回转制动及停车自锁的情况下，能够较明显改善对混合动力挖掘机回转的平稳控制。该算法经实际应用后测试表明，其综合性能不但能满足实

2、际操作要求，而且具有较好的节油性和较强的实用性。关键词：模糊PID混合动力回转制动中图分类号：TH137文献标识码：A文章编号：1000—4998(2014)02—0023—04Abstract：Aimingattheissuesonovershootduringswivelbrakingandself-lockingafterthebrakinginhybridoil-electricpowerexcavator，thedesignofafuzzyPIDcontrolalgorithmwithcorrec

3、tionrulesisdesignedandthealgorithmisappliedtotheswivelbrakingcontro1．AjointsimulationfortheswivelbrakingprocessisconductedbyintroducingtheaforesaidcontrolalgorithmonMATLABandAMESIMplatform．SimulationresultsshowthatcomparedtoconventionalPIDcontrolalgorithm，

4、thedesignedcontrolalgorithmcanimprovesignificantlythesmoothswivelcontrolofthehybridpowerexcavatorincaseofswivelbrakingandserf-lockingforparking．Testsafterpracticalapplicationofthealgorithmshowthatitsoverallperformancesarenotonlyabletomeetpracticalrequireme

5、nts，butalsohavebetterfueleconomyandstrongpracticability．KeyWords：FuzzyPIDHybridPowerSwivelBraking近年来，混合动力挖掘机在新时代工程机械领域1模糊PlD控制算法节能减排的号声中得到了较大的发展[1]．各大工程机械厂家开始着手研究这种节油产品。说到节油，其中重PID控制算法在工程机械的控制中有较大的应要的一项是将液压回转马达变为回转电机。这样可以减用，但是应对环境参数的适应性不强。而模糊理论则是少马达启动时的溢流损

6、失与制动时过多的能量消耗[23。新时期针对不确定环境下的一种有效的应对方法。将然而在把回转马达换为电机后，出现了回转制动与制模糊理论与PID进行有机结合是适应新时代市场发展动后的锁车效果达不到传统液压相当的效果。表现在的客观需要．也是解决混合动力挖掘机制动问题的重回转装置静止后，受回转装置惯性的影响，现有控制算要方法。法下的制动力矩表现出一定的迟滞性，易出现制动抖1．1挖掘机回转的模糊PID控制原理动现象．而且在停车后受外力影响容易发生转动，不能控制器由传统的PID控制器和模糊控制器并联而锁止。因此。为了解

7、决制动抖动所出现的停车不稳及停成，如图1所示。图中，(￡)为输入信号，e()为回转电车后的自锁问题．提出了一种带修正规则的模糊PID机转速控制偏差。()／dt为回转电机转速的控制偏差控制算法，该算法能够有效降低回转制动出现的抖动变化率。模糊控制器由模糊控制规则库与模糊推理算现象及停车自锁问题．达到较好的制动效果。法组成，模糊规则库根据输入量e(￡)、出(t)／及当前发动机的转速等情况共同选择相应的模糊控制规则．进而对PID的基本参数进行整定]。通过PID给回转$国家863高技术研究发展计划重点项目(编号：2

8、009AA044403)收稿日期：2013年8月电机控制器PCU相应的输出控制信号．这种输出信号[3]王艳．乔吉超．典型钛合金壳体零件加工工艺[J]．制造技师，2009(12j．术与机床，2007(7)．[6]魏树国，吴照银，马光铎．钛合金的切削加工性及其改善[4]何秀梅．洪宝英．钛合金的切削加工工艺分析[J]．航空精方法[J]．工具技术，2005，39(12)．密制造技术，2005，41(6)．[5]宋学锋．钛