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2016年第35卷第9期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)89
DOI:10.13873/J.1000-9787(2016)09-0089-03
灰色预测PID控制的气缸运动系统设计*石柱，郭阳宽，祝连庆，刘超
(北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室生物医学检测技术及仪器北京实验室，北京100192)
摘要：为了提高气缸运行的平稳性，提出了一种基于灰色预测PID控制方法。给出了灰色预测PID控制结构，设计了灰色预测PID控制器，并在灰色预测理论所形成新误差序列的基础上，导出了校正PID参数表达式；接着，对输出预测进行滤波处理，以消除预测值偏高的不足；然后，搭建了气缸运动控制实验系统并进行了测试实验。结果表明：相对于常规PID控制，灰色预测PID控制的气缸运行过程中速度超调量由22.1%降至7.8%;速度波动范围由±6.2%降至±2.1%。采用灰色预测PID控制的气缸运行过程中速度超调和振荡问题有了明显改善，满足了大多数场合的应用要求。
关键词：灰色预测；气缸；电磁阀；速度控制
中图分类号：TP273文献标识码：B文章编号：1000-9787(2016)09-0089-03
DesignofpneumaticcylindermovementsystembasedongraypredictionPIDcontrol*
SHIZhu,GUOYang-kuan,ZHULian-qing,LIUChao
(BeijingKeyLaboratoryforOptoelectronicMeasurementTechnology,
BeijingLaboratoryforBiomedicalDetectionTechnologyandInstrument,
BeijingInformationScienceandTechnologyUniversity,Beijing100192,China)
Abstract:Inordertoenhancesmoothnessofoperationofpneumaticcylinder,amethodbasedongraypredictionPIDcontrolisproposed.GraypredictionPIDcontrolstructureispresentedandgraypredictionPIDcontrollerisdesigned,andonthebasisofnewerrorseriesgeneratedbygreypredictiontheory,correctionPIDparametersexpressionisderived;filteringprocessingofoutputpredictioniscarriedout,toeliminatedeficiencyofpredictiononthehighside.Pneumaticcylindermotioncontrolsystemissetupandtestingexperimentsisconducted.Resultsshowthat,comparedtoconventionalPIDcontrol,speedovershootofpneumaticcylinderrunningcontrolledbygraypredictionPIDfallfrom22.1%to7.8%,andspeedrangefrom±6.2%to±2.1%.SpeedovershootandoscillationproblemsinoperationprocessofpneumaticcylindercontrolledbygraypredictionPIDhavemarkedlyimproved,soitcanmeetapplicationrequirementsofmostoccasions.
Keywords:grayprediction;pneumaticcylinder;solenoidvalve;sp
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