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专家系统模糊PID在摊铺机液压行驶系统上的应用 蔡梦克,贾莉,赵素素，陈新轩 （长安大学 工程机械学院，陕西 西安 710064） 摘要：为了能够提高混合料摊铺机液压行驶系统对不同工况下的恒速控制水平，深入地研究了专家系统模糊PID控制在其中的应用。首先，分析了摊铺机液压行驶系统的基本原理；然后，介绍了专家系统模糊PID控制器的基本原理，并且设计了相应的控制系统；最后，通过软件对其进行了仿真，结果表明该方法对恒速控制具有较好的控制精度。 关键词：专家系统模糊PID控制；摊铺机；液压行驶系统 Application of Expert System Fuzzy PID on the paver hydraulic driving system Cai Mengke ,Jia Li,Zhao Susu,Chen Xinxuan (Chang’an universituy Engineering Machinery Institute,Shanxi Xi’an 710064) Abstract: in order to improve the hydraulic driving system of asphalt mixture paving machine, the application of fuzzy PID control in the expert system is studied in depth. Firstly, the basic principle of the hydraulic driving system is analyzed. then introduces the basic principles of expert system based on fuzzy PID controller and design the corresponding control system; and finally, its simulation analysis and the results show that this method for constant speed has better control accuracy. Keywords: expert system based on fuzzy PID control; asphalt paver,;hydraulic driving system 1引言 1为单边行驶液压系统原理图，其控制原理如下： 比例电磁阀Y1.1/Y1.2二者之一分别通电实现泵高、低压腔的转换，从而实现摊铺机前进或后退行驶。行驶速度大小依赖于Y1.1/Y1.2的PWM控制电流的大小。调节左右两侧对应方向的比例电磁阀，使其工作电流大小不同，可产生左右行驶差速，实现转向。当一侧比例阀的Y1.1通电，另一侧比例阀的Y1.2通电，且电流大小相等，即左右两侧履带速度相反时，实现原地转向。 采用双排量变量马达，马达排量只有最大和最小两种状态，电磁阀Y03用于调节马达排量。排量最小为高速小转矩转场行驶工况，排量最大为低速大转矩摊铺作业工况。 当油路中压力过高时，安全溢流阀3或4打开，目的是防止油路过载，起保护元件的作用；止回阀5和6用于向回路补油；补油安全溢流阀7调整补油泵最高压力，以保证其能充分供油。 图1 单边行驶液压系统 行驶泵；2-补油泵；3、4-液压安全阀；5、6-补油止回阀；7-补油安全溢流阀 8-梭阀；9-行驶马达；10-制动电磁阀 2专家系统模糊PID控制策略 2.1专家系统模糊PID控制的思路 由于摊铺机液压行驶系统采用的是双泵-双马达回路系统，所以对其行驶系统的控制主要是对泵-马达系统的控制。 基于专家系统的模糊PID控制的思路如下：专家模糊PID控制系统的结构主要由参数可调整的PID控制系统和专家模糊控制系统两部分组成, 具体结构如图2所示。而基于专家系统模糊PID的液压行驶系统的控制工作原理为: 在常规PID控制器的基础上,依据专家知识和通过以往实验数据总结出来的经验，确定出可以反映系统特性的特征参数，对于不同工况下的摊铺机泵-马达系统采取不同的控制量来调节，建立相应的规则库，以摊铺机行驶速度的偏差e和偏差的变化率ec作为输入，并采用模糊推理机的推理方法实现对PID控制参数比例系数kp、积分系数ki和微分系数kd的实时调节，从而使被控对象具有良好的动态、静态特性，以达到其实现恒速控制的目的。 图2 基于专家系统模糊PID控制的摊铺机液压行驶系统示意图 2.2专家系统模糊PID控制参数的隶属度函数确定 选择摊铺机行驶速度偏差e和偏差变化率ec作为系统的输人变量，并选择参数kp、ki和kd作为输出变量[1]。 根据摊铺机行驶泵-马达系统控制的基