基于PID及模糊控制的气囊翻转应用技术研究.pdf

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1、第10期机械设计与制造2013年10月MachineryDesign&Manufacture229基于PID及模糊控制的气囊翻转应用技术研究张德强，李楠，李煜(1．辽宁工业大学机械工程与自动化学院，辽宁锦州121001；2．辽阳职业技术学院，辽宁辽阳111004)摘要：利用PID和模糊控制算法，结合Matlab仿真系统建立了模糊控制气囊翻转仿真实验系统针对建立的仿真模型进行对比分析仿真实验，利用获得的仿真数据，结合s7—200可编程控制器和力传感器等构成的实验硬件系统，分别对模糊控制和PID控制方式进行试验验证，最终结果证明两者各有特点和优势，采用模糊控制技

2、术最终可实现气囊的智能化一次翻转，循环时间要随每个气囊的形状机构差异发生变化。采用PID控制技术，程序设计简单，在工程中容易实现，但气囊翻转循环次数有明显差异。这两种控制方式的其它特性还有待通过后续实验和试验进行深入分析。关键词：PLC；模糊控制；气囊；Matlab仿真；PID控制中图分类号：TH16；TP273+．4文献标识码：A文章编号：1001—3997(2013)10—0229—04TheResearchofAirbagsOverturningAppliedTechnologyBasedonPIDandFuzzyControllerZHANGDe-q

3、iang，LINan，LIYu(1．CollegeofMechanicalEngineering＆Automation，LiaoningUniversityofTechnology，LiaoningJinzhou121001，China；2．LiaoyangVocationalCollegeofTechnology，LiaoningLiaoyang111004，China)Abstract：It／~esofPIDandfuzzycontrolalgorithm，combinedwithMaflabsimulationsystemsfuzzycontrolth

4、eairbagtoipsimulationexperimentsystemforthesimulationmodelforcomparativeanalysisofsimulationexperiments，thesimulationdata，combinedwiths7-200programmablecontrollerandaforcesensorconstituteexperimentalhardwaresystem，Respectively，fuzzycontrolandPIDcontrolmodetestverification，resultssh

5、owthatbothhovetheirowncharacteristicsandadvantages，andfuzzycontroltechnologywilleventuallyberealizedonceflippedairbagintelligent，cycletimetobewitheachballoonshapeinstitutionaldiferencesinchanges．UsingPIDcontroltechniques，proceduresdesignedtobesimple，easytOimplementintheproject，butt

6、heairbagrollovercyclesweresi~antlydiferent．Bothcontrolmethodsotheraturesstilltobefollow-upexperimentsandtestsin一却thanalysis．KeyWords：PLC；FuzzyControl；Airbags；MatlabSimulation；PIDControl活塞杆所受推力达到规定极限值时，活塞杆应及时后退，同时启1引言动下端夹紧气缸夹紧气囊并下拉一定行程，反复循环多次，再驱气囊自动翻转的效率和质量主要靠控制器和执行装置顺序动顶端气缸活塞杆向前运动，

7、行程比前一次增大，至此反复推动动作的精准配合而实现，对气囊的翻转控制适于采用智能化模糊和夹紧气囊进行翻转。控制技术进行控制器设计而不适于建立精确的数学模型。PID控采用PLC结合PID和模糊控制技术以实现执行机构的智能制器具有较强的现场调节适应性_1]、程序设计简单、工程上易于实运动。在PLC中结合PID和模糊控制思想编程闭，根据运动过程现、参数调整方便等诸多优点，其积分控制可以消除系统的静差，中检测到的推力可实现对电磁阀以及对比例压力阀的控制，从而微分控制可以改善系统的动态相应速度，比例、积分、微分三者有控制执行机构的运动方向和速度。在执行机构的工作过程中

8、，会效的结合可以满足不同的控制要求，因此在气囊翻转控