基于时滞补偿的气动系统位置控制仿真

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.