论文题目: 多功能路面清雪车电液比例阀控系统的模糊-PID控制
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 赵刚
导师: 荆宝德
关键词: 多功能路面清雪车,电液比例阀,位置控制,模糊智能,计算机仿真
文献来源: 吉林大学
发表年度: 2005
论文摘要: 高速公路、普通公路、市区道路上冬季路面冰雪的清除问题多年来一直是国内外关注的重大课题,它关系到社会生产、人民生活、交通安全、环境保护等一系列问题。随着社会的发展及机械化技术水平的不断提高,人们迫切需要有一种性能良好、自动化程度较高的机械来代替传统的除冰雪方法。为提高清雪车的自动化水平和除雪效率,本课题致力于设计和开发一种具有自动检测雪层厚度、路面随动、自动避障功能的高度自动化和智能化的高科技路面出雪机械。本文以多功能路面清雪车电液比例阀控缸位置控制系统为研究对象,针对被控对象非线性和时变性的特点,应用模糊理论提出模糊PID控制策略,设计了模糊智能PID控制器,并将其与常规PID控制、模糊控制等控制策略进行比较论证、仿真分析和试验研究。计算机仿真和实验研究结果表明:与常规PID控制、模糊控制等控制策略相比,模糊智能PID控制具有实时性好、响应快、超调小的特点,较好地满足了系统控制要求。
论文目录:
第一章 绪论
1.1 本课题的背景
1.2 国内外研究现状及发展趋势
1.3 本课题的提出
1.4 液压控制系统
1.5 电液比例控制的概念及系统组成
1.6 智能控制在电液比例控制系统中的应用
1.7 本课题所要研究的具体任务
第二章 工作装置电液比例控制系统的分析
2.1 系统的描述及基本要求
2.2 系统的构成
2.3 液压系统工作原理
2.3.1 比例换向阀结构特点及工作原理
2.3.2 工作装置液压系统原理图
2.4 电控单元的模块化设计
2.4.1 硬件的设计
2.4.2 软件的设计
2.5 小结
第三章 清雪车控制系统模型的建立
3.1 比例控制放大器的传递函数
3.2 比例阀电—机械转换器的传递函数
3.3 阀控液压缸的传递函数
3.3.1 滑阀的线性化流量方程
3.3.2 液压缸流量连续性方程
3.3.3 液压缸力平衡方程和传递函数
3.3.4 传递函数得简化
3.4 清雪车控制系统的传递函数
3.5 各环节未知参数的确定
3.5.1 电液比例阀增益
3.5.2 比例阀的液压固有频率和液压阻尼比
3.5.3 比例阀的压力—流量系数
3.5.4 液压缸的液压固有频率和液压阻尼比
3.5.5 其它未知参数
3.6 清雪车电液比例控制系统稳定性分析
3.7 小结
第四章 基于直接数字控制的电液比例位置控制系统的仿真研究
4.1 常规PID 控制器在液压位置控制系统中的应用
4.1.1 直接数字控制的基本概念
4.1.2 基于DDC 系统的PID 控制器
4.1.3 常规PID 控制调节机理
4.1.4 常规PID 仿真结果分析
4.2 仿人智能积分引入
4.2.1 仿人智能积分
4.2.2 仿人智能积分的特征变量
4.2.3 仿人智能积分的控制算法
4.3 复合智能PID 控制器的仿真研究
4.4 小结
第五章 模糊控制在电液比例位置控制系统中的仿真研究
5.1 模糊控制技术概论
5.1.1 模糊控制的产生
5.1.2 模糊控制的研究现状
5.1.3 模糊控制系统的组成及工作原理
5.1.4 模糊控制器的设计要点
5. 2 电液比例控制系统模糊控制器的设计
5.2.1 系统模糊控制器的结构
5.2.2 基于减小系统误差的模糊控制规则
5.2.3 系统模糊控制表的建立
5.2.4 模糊控制算法的实现
5.3 仿真研究
5.4 基于规则修改的模糊控制器
5.4.1 带调整因子的模糊控制器
5.4.2 带有自调整因子的模糊控制器
5.5 模糊—智能PID 复合控制器
5.6 小结
第六章 清雪车电液比例控制系统的实验研究
6.1 实验研究
6.1.1 常规PID 控制的实验研究
6.1.2 复合智能PID 控制器的实验研究
6.1.3 常规模糊控制器的实验研究
6.1.4 模糊—智能PID 复合控制的实验研究
6.2 小结
第七章 结论
7.1 研究成果
7.2 问题与不足
7.3 建议
参考文献
摘要
Abstract
致谢
导师及作者简介
发布时间: 2005-08-26
参考文献
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