伺服阀控马达系统仿真及PID参数优化.pdfVIP

机械设计与制造 第4期 202 Machinery Design Manufacture 2015年 4月 伺服阀控马达系统仿真及PID参数优化 晋民杰，范思岩，范 英，刘文武 (太原科技大学 机械工程学院，山西 太原 030024) 摘 要：在液压控制回路的系统建模过程中，线性点以外区域的模型建立通常不准确，为此提出一种基于NCD模块 的可预设优化 目标的思路 ，对传统PID控制进行非线性优化。在建立了折臂式随车起重机回转马达数学模型的基础 上．通过确立系统传递函数并利用Simulink建立仿真模型，比较分析非线性优化前后系统的静态与动态响应品质指 标、抗干扰能力和鲁棒性。仿真结果表明，经过非线性优化后的PID控制器使系统的被控性增强，系统整体性能得到 较大改善 。 关键词：起重机；阀控马达；MATLAB，simu¨nk；PID控制；NCD非线性优化 中图分类号：TH16；TH137；TP391．9 文献标识码：A 文章编号：1001—3997(2015)04—0202—40 SimulationandPIDParameterOptimizationforServo ValveControlledRotaryMotorSystem JINMin-jie，FANsi—yan，FANYing，LIUWen-wu (SchoolofMechanicalEngineering，TaiyuanUniversityofScienceandTechnology，ShanxiTaiyuan030024，China) Abstract：Itsiusuallyinaccuratetoestablishthemodeloutsideoflinerpointintheprocessofmo delingforthecircuitwhich iscontrolledthroughthehydraulicsystem，therefore，Inordertosolvethatproblem，onethoughtbasedonNCDmodulesiput forwardthroughthatoptimizedgoalcanbepresetandthetraditionalPIDcontrolcanbeoptimziedinthewayofnonlinear．On thebasisofmathematicalmodelwhichhasbeenestbalishedthroughtherotarymotorofthefoldingboomoflorrycrane， compraingandnaalyzingthestaticanddynamicresponseforthequali~index，uati-intederelivebailitynadrobustnessbefore and eroptimziedthenonlinera system，bysettingthesystem transferfunctionnadestablishingsimulatedmodelby Simulink．Thesimulatedresultsshow thatPIDcontrollerwhichsioptimizedinthewayofnonlinerahas enhancedthe controlledpe~ormnacenadimprovedtheoverallpedermnace． KeyW ords：Crane；Valve-ControlledM otors；Matlab／Simulink；PIDControl；NCD NonlinearOptimization 1引言 传统的PID控制器的参数确定主要集中于手动的参数整定 中，例如Ziegler—Nichols整定方法Ⅲ，这种方法是以阶跃响应作为 参考依据来