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云梯车六自由度平台控制略研究, 珠海云梯车出租, 珠海云梯车租赁, 珠海云梯车哪儿有 模糊控制器着手于控制对象的具体特性,因此不需要系统精确的数学模型,这个特化让模糊控制器易于实现对非线性、强精合、参数时变的无法得出精确数学摸型的病态控制系统的精确控制,同时化具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。模糊控制的基本原理框。它的核A部分为模糊控制器。棋糊控制器设计的核&在于如何将工程人员的知识和操作经验转变为控制器中的模糊规则。模糊控制器可以分为模糊化接、规则库、模糊推理和去摸糊化接四个部分。具体实现过程描述如下;将被控制量的精确值与给定值得到误差e和误差变化率ec(通常取e和ec作为模糊控制器的两个输入),然后经过模糊量化处理后变成模糊量E和EC,根据预先制定的模糊规则的推理后进行模糊决策得到输出控制量的摸糊取值,棋糊控制量经过去棋糊化接后得到执行机构旨哲移识别的精确控制量。
(1)经过模糊化接后转换成模糊控制器能够识别的模糊输入量。摸糊化接的设计实际就是定义精确量到模糊描述(即语言变量)的映射的过程。对工业控制系统通常定义误差E和误差变化率EC作为输入语言变量,控制量U作为输出语言变量。所有可能的语言变量的合集称为语言变量的沦域。通过隶属度函数来计算模糊量对论域中各语言值的隶属度。隶属度函数可以是离散形式,也可以是连续函数形式。
根据if-then形式的模糊条件语句,计算模糊子集中的隶属度后,调用规则库中离线存波着模糊控制规则进行模糊推理,并得到模糊推理值。(3)去模糊化接模糊后得到的是模糊化的语言值,因此我们还需要采取某种方法去将语言值转变为具体的控制量去控制被控对象。常用的去模糊化方法有最大平均去模糊化法,重心、法、面积均分法和高度去摸糊化法等本文采用控制在参数调整适当、被控对象橫型固定且易解析的情况下,能取得良好的控制效果,然而当被控对象的精确数学模型具有结构非线性、参数时变性与不确定性时,参数辨识的方法不一定能取得良好的效果。传统的P瓜控制无法适应系统模型的改变,0此考虑将模糊控制与传统的常规控制两者结合,实现常规控制器的比例积分微分系数自动根据工况进行调整,那么就能改善控制器的适应性,这就是模糊控制器。模糊控制器可以分为直接控制量型及増益控制量型。直接控制量型摸糊控制器与常规控制器类似,都是控制器直接输出控制量对系统进行控制而增益调整垫模糊PED控制器的输出却为pros个控制参数的增量。该控制器的输出是为误差e和误差变化率%的非线性函数。此类基于误差驱动的模棚控制器本质上是一个可以实现各参数独立整定的非线性系统。传统的控制技术己经对各个增益参数的物理含义以及各增益对控制性能的影响有了比较明确的认识,调整各参数对系统性能的影响经够。 各参数对系统性能的影响*加大将使系统动作寅敏,速度加快KpATp偏大则系统调节时间加长,震荡次数增多,系统可能出现失稳?适当增大Kp在保证系统稳定情况下可以减小稳态误差,太小将导致系统失稳,偏小振动次数较多,太大则对系统的性能影响減小. 遁当的值理想情况下能消除系统的稳态误差调整得当可以改善系统动态特性,减小系统超调与调节时间Kd?偏大或偏小都会使超调量偏大,调节时间增长利用这些经验,我们可以很容易得到A-:p、AK,、A-d的模糊规则,在完成相应模糊语言变量、隶属函数设计及去棋糊化接设定后,我们便得到我们的模糊PHD控制器。在控制系统运行过程中,通过义样获得实际信号,通过与期望信号比较获得偏差值e和偏差变化率ec的具体数值,经过模糊控制器后得到比例、积分、微分系数的修正量、此种PDD参数自适应调整的方式可以使控制系统获得更好的静态和动态性能。
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我们从平台单缸运动原理出发,分析了单缸各个环节的数学模型并最终得出了单妃伺服系统的传递函数。但是我们数学模型的推导建立在理想情况下,实际的单化伺服系统要比其复杂得多。因此为了对系统的控制特性做出更准确的判断和量化,需要进行实际的实验测试。但是在实际的实验过程,由于试验条件等因素的限制,我们无法直观对环境工等时变参数进行检测。计算机仿真可对控制参数进行快速修改,极大方便了对不同控制参数下系统的控制性能分析,并对一些时变参数可以直观的进行图形或者数字化的显示。计算机仿真了以缩短研究周期,降低研究成本,最重要的是,通过前期的仿真泌可以给下一阶段的实验研究方向性的指导,这样可以提高实验效率和研究质量。Mathworks公司提供的Matlab是集科学计算、图恭处涅、数据分析、自动控制等功能于一体的大型工程应用软件,它提供了高级技术计算原因和方便的交互式环境,具有极高的编程效率。Matlab中的Simulink集成软件包困为具有可视化建模、多工作环境间文件互用和数据交换等特点,可以很方便、灵活的进行动态系统建模、仿真以及结果分析。因此本文对平台模型的仿真分析,都将在Simulink环境完成;对云梯车六自由度平台单通遣电液伺服控制系统在前文介绍的常规控制器和模糊控制器分别进行模型搭建与仿真结果分析,最终选择出性能良好的控制器。
本节我们将结合实际的平台参数在Simulink中建立平台的单化仿真模型。首先确定电液伺服阀模型,伺服阀为二阶系统,查询MOOG-D661伺服阀系列样本可知,伺服阀控制电压输入范围为±l〇F,阀位移输出信号为4 ̄20m-,则伺服阀放大器增益:查询伺服阀的频率特性曲线可知,D661的固有频率=50WZ;因此取平均值计算得伺服阀的阻尼系数备=0.3466,取油源压力放大器额定电流有伺服阀流量增益:=0.0697m-!则伺服阀的传递画数为:对伺服油缸来说,考虑忽略系统与负载间无弹性负载,因此系统的弹性负载系数为0。同时假定仿真系统为理想系统,各管路和液压组成元件不存在泄漏现象,因此液压缸外泄漏系数Cw=0,仅考虑液压紅内泄漏影响。疏通阀增益K,mm/V0.00032, 流量系数Cj/0. 伺服阀面积構度W0.03144, 油液密度PKg!mS8505, 供油压力Mpa. 液压枉无抒腔初始容积K。液压缸有杆腔初始容积, 液压位无杆腔面积, 液压缸有杆腔面积, 液压缸内泄漏系数, 液压缸外泄漏系数, 油液弹性模量, 液压估等效负载质量, 液压缸摧性阻尼系数. 由此可算得括的无胜化固有频率。实际中液压系统的阻尼比,因此本系统取备=0.2,则得到阀控植的传递函数。 在Simulink中通过建立相应的传递函数环节,可得到单缸仿真模型单缸伺服控制系统仿真模型及大器増益伺服阀传递函数油紅传速函数位移传器增益. 在Simulink中对整个单缸开环系统进行线性分析得到的系统开环Bode图,整个系统的幅值裕量,整个系统是个稳定系统,并且拥有较大的幅值裕度和相位裕度储备。
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