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《基于模糊PID的閥控噴管電液伺服實驗系統(tǒng)仿真研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、液壓氣動與密封/2013年第10期基于模糊PlD的閥控噴管電液伺服實驗系統(tǒng)仿真研究馮永保,李榮,仕潤霖,馮江濤,李西康(1.第二炮兵工程大學,陜西西安710025;2.航天科工集團機電研究所,陜西西安710083)摘要:電液伺服系統(tǒng)是飛行器的控制系統(tǒng)中用于調(diào)整機體姿態(tài)的關鍵部分。該文以某閥控噴管電液伺服實驗系統(tǒng)為背景,針對伺服閥的閥芯因加工誤差產(chǎn)生的負開口情況.通過建立閥控系統(tǒng)的數(shù)學模型,并分別采用傳統(tǒng)PID算法和模糊PID算法對其控制效果在Simulink環(huán)境下進行仿真研究,結果表明,采用較好的控制方法能夠有效克服結構上的缺陷。關鍵詞:電液伺服系統(tǒng);Simu
2、link;負開口;模糊PID中圖分類號:TH137文獻標識碼:A文章編號:1008—0813(2013)10—0024—04SimulationResearchoftheElectrohydraulicServoSystemwithValveControlEfuserBasedonFuzzyPIDFENGYong-bao,,Ro,,SHIRun-lin,F(xiàn)ENGJiang-tao,LIXi-kang2(1.TheSecondArtilleryEngineeringCollege,Xi’an710025,China;2.TheinstituteofMechani
3、calandElectricalofAerospaceScienceandIndustryCorporation,Xi’an710083,China)Abstract:Electrohydraulicservosystemisthekeypartofthecontrolsystemofaircraft,whichadjustthemachine’Scarriage.Thistext’Sbackgroundisavalvecontrolefusersystemcontrolledbyelectrohydraulicservo.Accordingtothenega
4、tiveopenoftheservocontrollingvalvebecauseofmachiningerror,amathematicalmodelofvalvecontrolsystemisestablished,simulinkedandstudiedforitscontroleffectbyusingoftraditionalPIDalgorithmandfuzzyPIDalgorithmwiththeSimulink.Theresultshowsthatthedefectsofthestructurecanbeeffectivelyovercome
5、dbythebettercontrolmethod.Keywords:electrohydraulicservosystem;simulink;negativeopen;FuzzyPIDO引言電液伺服系統(tǒng)與其他類型的伺服系統(tǒng)相比.主要有功率一質(zhì)量比和力矩一慣量比大、快速性好、系統(tǒng)響應快、系統(tǒng)抗負載的剛度大等優(yōu)點。由于液壓伺服系統(tǒng)的突出優(yōu)點.使得它在航天航空等飛行器的控制方面得到了大量運用[”本文以某閥控噴管電液伺服實驗系統(tǒng)為研究背景,其結構組成如圖1所示。負載機構為一個錐形筒,圖1閥控噴管電液伺服系統(tǒng)結構簡圖一端被鉸接在支架上.另一端鉸接在電液伺服操縱機開口的
6、對稱伺服閥進行研究.但由于受加工誤差的影構作動筒活塞桿端電液伺服操作機構是由伺服閥和響.理想的零開口很難實現(xiàn)[21。本文則以實際存在的負作動筒構成的閥控缸位置控制系統(tǒng).可在給定信號或開口對稱伺服閥構成的閥控電液伺服機構作為研究對負載干擾下.控制負載機構.使其在給定控制品質(zhì)下達象.建立了數(shù)學模型.并采用PID和模糊PID算法對系到希望的角位移統(tǒng)進行了仿真分析比較.為改進伺服系統(tǒng)結構提供了在對閥控噴管電液伺服系統(tǒng)控制過程的研究中.一定參考。建模和仿真是重要手段目前大部分文獻都是針對零1電液伺服系統(tǒng)數(shù)學模型的建立收稿日期:2013—03—07圖2為某閥控噴管電液伺服
7、實驗系統(tǒng)的系統(tǒng)方塊作者簡介:馮永保(1971一),男,寧夏中寧人,副教授,博士,主要從事液壓系原理圖,。表示指定的輸入信號,代表系統(tǒng)反饋值,兩統(tǒng)的教學與科研工作。24HvdraulicsPneumatics&Seals/NO.10.2013者均是電壓;i表示伺服放大器的輸出為電流;代表滑形式為:QLx-KbpL閥閥芯的偏移量,表示作動筒的位移;表示單擺的其中,表示流量增益系數(shù);K表示為流量一壓力偏轉(zhuǎn)角度。具體的伺服控制機構簡圖如圖3所示。系數(shù).它主要是反映系統(tǒng)的剛度.即抗載能力。閥控缸的流量方程為:QL=CtPL+Ay'+L’式中A——活塞面積,mz;C+——
8、油缸總泄漏系數(shù);圖2系統(tǒng)方塊原理圖——