车辆液压自发电系统模糊自适应控制仿真.pdf

2010年5月 机床与液压 May2010 第38卷 第9期 MACHINETOOL HYDRAULICS V01．38No．9 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．09．034 车辆液压 自发电系统的模糊自适应控制仿真 冯殿军 ，朱晓明 ，侯文礼 (1．兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050；2．兰州电源车辆研究所有限公司，甘肃兰州730050) 摘要：针对车辆液压 自发电系统中存在的参数时变性、死区非线性等问题，提出利用模糊自整定 PID控制器对整个系 统控制。通过对PID参数在线 自调整，改善系统的动态性能。利用MATLAB对系统进行建模与仿真，仿真结果表明：模糊 自整定PID控制器能够明显改善由于负载扰动带来的稳态误差 ，改善被控过程的稳态和动态性能，提高系统控制精度和抗 干扰能力，使整个系统具有较强的鲁棒性。 关键词：液压 自发电系统；模糊自整定；MATLAB；PID控制器 中固分类号：U273．95 TP211．31 文献标识码：A 文章编号：1001—3881f2010)9—107-3 AdaptiveFuzzyControlSimulationfortheHydraulicSelf-generatingSystem inVehicle FENGDianjun ．ZHUXiaoming，HOUWenli (1．SchoolofMechanicalandElectronicalEngineering，LanzhonUniv．0fTech．，LanzhonGnasu730050，China； 2．LanzhouPowerSt~ionVehicleInstRuctionCo．，LTD．， zhouGansu73o050，China) Abstract：TosolvetheproblemssuchaStime—variableparameters，nonlineardeadzoneofthehydraulicself-generatingsystem in vehicle，afuzzyself-tuningPIDcontrollerwasproposedtocontrolthewholesystem．Throughon—lineadjustingPIDpraameters，the system dynamicresponseperformanceWas improved．Modelingandsimulationofthesystem weremadeusingMATLAB．Thesimula- tionresultsdemonstratehtatthefuzzysefl-tuningPID controllercanobviouslyimprovethesteady--stfiteerrorbroughtbyloaddisturb-· ante，improvethestabilityanddny amicchraacteristicsofhtecontrolledprocess，increasesystem controlprecisionandnatid·isturb- naceability，enabletheoverallsystem havestrongrobustness， Keywords：Hydraulicself-generatingsystem；Fuzzyself-tuning；MATLAB；PID controller 常规PID控制器是最基本、应用最广泛的一种控 制器，它具有简单、稳定、可靠等优点。电液伺服系 统的传统控制均采用PI或PD的控制方法，该方法对 模型的依赖性较强，受控制系统模型的非线性和时变 性影响较大，而液压系统是多变量、非线性的时变系 统，很难建立液压系统精确的数学模型，常因油温、 负载参数变化使输出不稳定而影响系统性能，控制系 统的鲁棒性较差。因此传统的PID控制方法很难保证 所设定的电液伺服系统参数在整个系统变化范围内最 优。而模糊控制理论避开了建立精确数学模型的困 图1 液压自发电系统结构原理图