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一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法技术方案

技术编号:10313840 阅读:158 留言:0更新日期:2014-08-13 16:08
本发明专利技术公开了一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法,现有的技术存在误差精度不高、稳定性和适应性不强等问题,本发明专利技术的自修正模糊PID控制方法以电液伺服控制机构为被控制对象,以被控对象的反馈值与目标值的误差E和误差变化率EC作为模糊PID控制器的输入,设定合适的模糊控制规则,采用模糊推理的方法对PID参数Kp,Ki,Kd进行参数自修正,可以满足不同时刻的E和EC对PID参数控制的要求,输出了PID控制器参数值的变化量△kp、△ki和△kd,利用自修正模糊规则在线对PID参数进行修正。本发明专利技术克服了传统手动修正PID参数的弊端,实现PID参数在线实时自修正,且对系统参数的修正具有强鲁棒性,从而提高了系统的误差精度和稳定性,具有很强的适用价值。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法,现有的技术存在误差精度不高、稳定性和适应性不强等问题,本专利技术的自修正模糊PID控制方法以电液伺服控制机构为被控制对象,以被控对象的反馈值与目标值的误差E和误差变化率EC作为模糊PID控制器的输入,设定合适的模糊控制规则,采用模糊推理的方法对PID参数Kp,Ki,Kd进行参数自修正,可以满足不同时刻的E和EC对PID参数控制的要求,输出了PID控制器参数值的变化量△kp、△ki和△kd,利用自修正模糊规则在线对PID参数进行修正。本专利技术克服了传统手动修正PID参数的弊端,实现PID参数在线实时自修正,且对系统参数的修正具有强鲁棒性,从而提高了系统的误差精度和稳定性,具有很强的适用价值。【专利说明】—种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法
本专利技术涉及电液伺服系统的控制算法
,更具体的说,涉及一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法。
技术介绍
电液伺服控制系统具有响应速度快、控制精度高、抗干扰能力强等特点,被广泛的应用在各种机、电、液一体化的工业设备中。但是,电液伺服位置系统是典型的非线性系统,存在不确定性,参数变化系统变化负载干扰控制对象,使设计出来的系统不够理想,同时电液伺服系统控制存在存在的超调量太大、误差精度不高、稳定性不强。若采用模糊控制,对于非线性模型的控制不一定适用。若采用一般PID控制不具备自修正,只能靠有经验的技术人员根据被控对象的阶跃响应曲线,通过大量的实验人工办法确定PID控制对象的参数。
技术实现思路
本专利技术是为了克服上述不足,给出了一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法。本专利技术的技术方案如下:步骤一、确定自修正模糊PID控制器的输入量、输出量以电液伺服控制机构为被控制对象,以被控对象的反馈值与目标值的误差E和误差变化率EC作为模糊PID控制器的输入,模糊PID控制器的参数变化量Λ kp、A Ici和Λ kd作为输出:步骤二、选择输入量、输出量隶属度及其论域输入偏差e和偏差变化率ec,以及输出Λ kp、A Iii和Λ kd的变量模糊集论域均为,其隶属度函数采用双输入三输出的三角函数形式。步骤三、确定自修正模糊PID控制器的规则(算法)【权利要求】1.一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤, 步骤一、确定自修正模糊PID控制器的输入量、输出量 以电液伺服控制机构为被控制对象,以被控对象的反馈值与目标值的误差E和误差变化率EC作为模糊PID控制器的输入,模糊PID控制器的参数变化量Λ kp、A Ici和Λ kd作为输出; 步骤二、选择输入量、输出量隶属度及其论域 输入偏差e和偏差变化率ec,以及输出Λ kp、A Iii和Λ kd的变量模糊集论域均为,其隶属度函数采用双输入三输出的三角函数形式。 步骤三、确定自修正模糊PID控制器的规则(算法) 【文档编号】G05B13/04GK103984234SQ201410217189【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月15日 优先权日:2014年5月15日 【专利技术者】张万军 申请人:张万军本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电液伺服系统自修正模糊PID控制的方法,其特征在于:该方法包括以下步骤,步骤一、确定自修正模糊PID控制器的输入量、输出量以电液伺服控制机构为被控制对象,以被控对象的反馈值与目标值的误差E和误差变化率EC作为模糊PID控制器的输入,模糊PID控制器的参数变化量△kp、△ki和△kd作为输出;步骤二、选择输入量、输出量隶属度及其论域输入偏差e和偏差变化率ec,以及输出△kp、△ki和△kd的变量模糊集论域均为[‑M,M],其隶属度函数采用双输入三输出的三角函数形式。步骤三、确定自修正模糊PID控制器的规则(算法)u(k)=Kpe(k)+KiΣj=0ke(k)T+Kde(k)-e(k-1)T]]>Δu(k)=u(k)-u(k-1)=k0e(k)+k1e(k-2)+k2e(k-2)+Kp[TTie(k)+TdTDe(k)-2e(k-1)+e(k-2)]+Kp[e(k)-e(k-1)]]]>其中,k0=Kp+TKi+KdTk1=-Kp-2KdTk2=KpKdT]]>式中k为采样周期,采样周期输出值k=0,1…,uk,Kp为比例系数;Ki为积分时间常数;Kd为微分时间常数。步骤四、自修正因子的确定根据控制的需要设计自修正因子,自修正的目的是找出调整因子λ,在线控制三个PID参数完成电液伺服系统模糊PID控制,自修正因子确定公式:U=-(λE+(1-λ)E′)λ=1M(λs-λ0)|E′|+λ0]]>式中,0≤λ0≤λs≤1,λ∈[λ0,λs],λ是调整因子,在论域范围内可以自修正,E为变量与给定值的差值,E′为变量与给定值的变化差值,步骤五:对PID控制器参数进行修正本自修正模糊PID控制器就是利用模糊控制对PID控制器的参数进行实时修正,自修正公式如下:Kp=kp0+Δkp×λpKi=ki0+Δki×λiKd=kd0+Δkd×λd]]>式中kp0,ki0和kd0为系统的PID系统参数初始值,Kp,Ki,Kd的自修正参数分另是λp、λi和λd。根据上式,可在线对PID参数自修正,使控制器具有较快的响应速度、较小的超调量,控制精度提高。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:张万军
申请(专利权)人:张万军
类型:发明
国别省市:甘肃;62

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