模糊PID在带电作业机器人液压系统中的研究

摘要

随着我国智能电网的快速发展,逐步采用带电作业机器人代替人工完成日常维护和事故检修任务。但带电作业机器人存在着控制精度低和抖动问题,影响作业任务的完成质量和效率。为了解决该问题,设计了模糊PID控制器实现带电作业机器人输出位移精确控制。首先,分析带电作业机器人的结构与液压系统原理,建立液压系统主要元部件的数学模型,并推导出系统的传递函数模型;其次,基于模糊规则设计带电作业机器人输出位移的闭环模糊PID控制器;最后,在Simulink环境中建立原系统、PID、模糊PID不同控制方案的仿真模型进行仿真分析,并对样机进行实验测试。仿真结果表明:相较于原系统和PID控制系统,模糊PID控制系统的调节时间相对缩短了81.3%和30.8%,超调量降低0.064,达到了无超调,并具有较好的位置跟踪能力;此外样机实验数据结果与仿真结果相一致,表明采用模糊PID控制器应用效果更好。