基于灰预测模糊PID的随动系统负载模拟器力矩控制研究.pdf

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基于灰预测模糊PID的随动系统负载模拟器力矩控制研究Simulator王力1，钱林方1，高强1，郭旗2SystemGrey摘要：为了抑制多余力矩的幅值，提高随动系统负载模拟器加载力矩的控制精度，提出了一种基于灰预测模糊PID的力矩控制器。由灰模型根据力矩传感器测量数值序列的变化趋势，预测加载力矩的未来数值，并以此预测值作为力矩控制器的运算依据。力矩控制器在大误差时采用Bang-Bang控制，小误差时采用模糊PID控制；同时引入伸缩因子，根据误差大小动态调整输入变量的论域，以增强模糊控制器的控制能力。仿真分析和实验结果表明，与传统的PID控制相比，所提出的控制策略能够将多余力矩的幅值进一步削弱接近1／2，可以用于随动系统的动态力矩加载控制。关键词：自动控制技术；随动系统；灰预测；模糊PID控制；变论域；负载模拟器中图分类号：THl37文献标志码：A文章编号：1000—1093(2012)11．1379m8ResearchTorqueControlofServoLoadBasedPredictionFuzzy-PIDControllerQian91，GUOQi2第33卷第11期报WANG1，QIANcontroller．Whenadjust兵工学2年11月(1．南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094；2．总装备部工程兵军事代表局武汉军事代表室，湖北武汉430073)(1．SchoolEngineering，NanjingTechnology，Nanjing2．Wuhan430073，Hubei，China)Abstract：Inloadingloadbasedproposed．Accordingtrendmeasuredbysensors，thepredictionmodelpredictedfuturevaluescircularly，andbasislarge，thecontr01．Meanwhile，aflexibledependingintroducedthevariabledynamicallyandcontrolabilityproposedabouttherefore，ituseddynamicalKeywords：automaticverse：loadsimulator收稿日期：2011—08—18作者简介：王力(1977一)，男，讲师。E-mail：[e-mail]91，GAOMechanical210094，Jiangsu，China；Department，Wuhanorderrestraintorqueimproveprecisionsystemsim．ulator，afuzzy—PIDcontrollergreywasvariationdatatookthoseoperationperformedswitchcontrol；whilesmall，thefactoruniverseinputenhancefuzzycontroller．Thesimulationexperimentresultsshowthat，comparedwithtraditionalPIDcontrol，thetrolstrategyreducehalf，andbesystems．technology；servosystem；greyprediction；fuzzy—PIDcontrol；variableuni．V01．33No．11201ACTAARMAMENTARIINov．2012=============号======================================================================：：UniversityScienceMilitaryRepresentativeOffice，GeneralArmamenttoextraservoaserroracon—canone：：==
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蠛隧戮H查堑鳖型墨隹；l同莉山——力矩指令r：学兵报．蒯虾『丽k伺脚日{工引言系统构成及工作原理随动系统是武器系统当中的重要组成部分，其作用是根据火控系统的计算诸元将炮管实时调转到发射位置；其性能的好坏直接关系到武器系统的初始发射精度⋯。为保证随动系统的控制品质，一般通过台架试验来考核控制器的性能；但是传统的台架试验采用静态固定负载加载形式，不能完全模拟武器系统的真实工作环境。近年来，随着电液伺服技术的发展，采用阀控液压马达嵋1或者阀控液压缸"“1构成负载模拟器成为现实。随动负载模拟器由模拟加载系统和被加载系统两部分组成，由于受到油液的体积模量、压缩性和黏度等非线性因素，以及动态加载时液压缸(或液压马达)跟随被加载