电液伺服振动台的模糊控制

摘要

电液伺服振动台以其优良的性价比在实际工业生产中获得了广泛应用，而控制器作为其控制核心显得更为重要。本文在分析电液伺服振动台现状的基础上，研究了用PID控制器和模糊控制器控制振动台的振动轨迹，并分析了控制过程中参数对系统性能的影响。
　　首先，归纳总结了电液振动台、电液伺服控制技术的发展及国内外现状，阐述了模糊控制的形成、发展历程、特点及其主要应用领域；其次，在建立电液振动台系统线性化数学模型的基础上，分析测试了伺服阀的动静态特性及电液伺服系统的稳态特性和动态特性，掌握了系统本身的固有特性，研究了电液振动台的控制策略，并着重讨论了模糊控制策略；最后，设计了两类控制器，即基于Ziegler-Nichols参数整定经验公式的PID控制器和模糊控制器。通过比较分析两类控制器的结构形式及控制原理，利用Matlab/Simulink仿真工具分析不同控制器对电液伺服振动台的控制性能，用PID控制器和模糊控制器对其控制效果进行仿真实验，总结出两种控制器的特点：模糊控制器控制振动台系统时系统的动态特性较好，PID控制器控制振动台系统时系统的跟踪效果较好。
　　本课题以实现电液振动台更高的稳定性、快速性、准确性、自适应性和鲁棒性等为目标，采用理论研究、仿真分析和实验研究相结合的手段，将模糊控制引入到电液振动台的波形控制中，实现了电液振动台波形跟踪时的高精度控制。
　　电液振动台智能控制方法的研究是一个崭新的课题，其研究成果必将全面推进振动台控制技术的发展。

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第1章 绪 论

1.1 课题来源及研究的背景和意义

1.2 电液振动台系统概述及国内外研究现状

1.3 电液伺服控制技术的发展现状

1.4 智能控制概述

1.5 本课题的主要研究内容

第2章 振动台控制系统的建模及特性分析

2.1 电液振动台系统的主要技术参数

2.2 振动台电液伺服控制系统的特点、工作原理及组成

2.3 电液振动台控制系统数学模型的建立

2.4 电液伺服阀性能分析

2.5 振动台伺服系统特性分析

2.6 本章小结

第3章 振动台PID控制器的设计分析

3.1 模拟PID控制器的设计及控制原理

3.2 数字PID控制器的设计及控制原理

3.3 一般的PID控制算法与控制器的设计

3.4 振动台系统的PID控制仿真

3.5 本章小结

第4章 模糊控制方法及其控制算法

4.1 模糊控制器设计的基本思想及其原理

4.2 模糊控制器的设计

4.3 振动台伺服系统模糊控制仿真

4.4 本章小结

第5章 实验与结果分析

5.1 实验准备

5.2 系统固有特性测试

5.3 模糊控制器参数整定

5.4 控制参数对实验的影响

5.5 实验与仿真结果比较

5.6 模糊控制器与PID控制器比较

5.7 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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