铸轧机液压伺服控制系统PID控制器参数整定的研究

发布时间：2017-11-06 08:12

  本文关键词：铸轧机液压伺服控制系统PID控制器参数整定的研究

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【摘要】：液压伺服控制,是在液压传动和自动控制理论基础上建立起来的一种自动控制系统。它以其优良的动态性能著称,在工业实践中得到了广泛的应用。在实际的液压伺服系统应用中普遍采用PID控制提高系统控制性能。PID控制器自产生以来,一直是工业生产过程中应用最广、也是最成熟的控制器。尽管在控制领域,各种新型控制器不断涌现,但PID控制器还是以其结构简单、易实现、鲁棒性强等优点,处于主导地位。对PID控制器的设计和应用,核心问题之一是参数的整定与实现。一般需要经验丰富的工程技术人员来完成,既费时又费力,加之实际控制系统千差万别,又有滞后、非线性等因素,使得PID参数的整定有一定的难度。近年来,PID控制器的参数整定越来越被人们所重视,国内外随之出现了许多完备的参数整定理论。Z-N整定方法,简单实用,是基本的PID参数整定方法。模糊PID控制基本设计思想是将模糊决策理论和PID控制结合起来,发挥两者的优点。其响应特性优于传统PID控制,并且具有较好的鲁棒性。特别是对于非线性和时变性的被控对象,其可获得较满意的控制效果。粒子群算法(PSO)和遗传算法(GA)都是优化算法,都力图在自然特性的基础上模拟个体种群的适应性,它们都采用一定的变换规则通过搜索空间求解,以获得具有满意性能的PID控制器。本课题针对铸轧机液压伺服系统进行研究。首先,建立了伺服阀控非对称液压缸系统的数学模型;其次,采用MATLAB/Simulink软件对其仿真研究,将PID控制引入液压控制系统,并对其进行仿真校正;同时将Z-N、基于模糊自适应的PID整定、基于遗传算法的PID整定、基于粒子群算法的PID整定四种方法引入该控制系统,分别对PID控制器的参数进行整定;最后通过仿真结果的对比,基于遗传算法整定的PID控制结果要优越其它几种方法,快速性更好,更能满足铸轧实验要求。
【学位授予单位】：辽宁科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG335.9

【参考文献】

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1 蒙争争;;四通阀控非对称液压缸传递函数的分析和建立[J];合肥学院学报(自然科学版);2006年02期

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本文编号：1148061