自动化技术论文_基于时滞补偿的气动系统位置控

文章目录

1 气动系统组成与工作原理

2 气动系统数学模型的建立

2.1 带步进电机的滑阀模型

2.2 气动执行器的数学模型

2.3 气动系统的总模型

3 时滞补偿模型与模糊PID控制器的设计

3.1 改进的Smith时滞补偿模型

3.2 自整定模糊PID控制器的设计

4 气动系统控制仿真与分析

5 结论

文章摘要:为解决气动系统在控制过程中出现的时滞性、非线性性和外部干扰等问题,提出了一种基于时滞补偿的模糊比例-积分-微分（proportion integration differentiation, PID）控制的策略。首先,分析气动系统的工作原理,建立气动系统的机理模型。其次,针对气动系统存在的时滞特性,在Smith预估器的结构中引入干扰观测器,并使用改进的Smith预估器来补偿系统的纯滞后环节。最后,为提高位置控制精度,设计了具有自整定能力的模糊PID控制器。仿真结果表明,改进的Smith预估器与模糊PID控制相结合的策略能够保证系统的稳定输出,提高系统的抗干扰能力和鲁棒性。

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