【摘 要】
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水压试验机是焊接钢管生产中重要的质量检测设备,其中水压与油压的平衡跟踪控制是水压试验机控制系统的关键部分,它关系着整个系统的安全运行。现有的水压试验机控制系统普遍采
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水压试验机是焊接钢管生产中重要的质量检测设备,其中水压与油压的平衡跟踪控制是水压试验机控制系统的关键部分,它关系着整个系统的安全运行。现有的水压试验机控制系统普遍采用PID控制算法,PID控制算法具有算法简单、易于实现、便于调试等诸多优点,但实际过程中,水压试验机控制系统属于电液随动系统,它的非线性、滞后、时变等的特性会影响系统的动态静态性能,普通的PID控制器难以完全满足控制要求。
本文以某型水压试验机控制系统为研究对象,在研究系统数学模型和现有算法的基础上,将模糊控制引入其中,设计了基于水压试验机的模糊PID控制模型,实现系统控制性能的优化,满足了实际应用的要求,同时也可作为进行其他相关研究的有利参考。文章主要研究内容如下:
首先研究了水压试验机控制系统的组成结构,对各环节进行分析,建立了压力随动控制系统的数学模型。
在此基础上,对水压试验机控制系统普遍使用的PID控制算法进行分析,设计了基于本系统的PID控制器,利用MATLAB仿真工具对参数进行调整,得出一组控制效果较为理想的PID控制参数,并对其动态性能进行了仿真研究。
随后描述了模糊控制的基本原理,并针对传统PID算法的不足,将模糊控制与常规PID控制相结合,设计了基于水压试验机的参数自调整模糊PID控制模型,并仿真研究了控制器的动态性能。仿真结果表明,该策略的控制效果优于常规的PID控制,对参数摄动具有鲁棒性,对扰动输入具有良好的抑制作用。
最后设计了用PLC实现模糊PID算法的程序。运行结果表明,该系统能稳定可靠运行,取得了满意的控制效果。
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