PID 在升降车液压行驶系统上的应用    顺德升降车租赁, 顺德升降车出租, 升降车出租  升降车属于连续式作业机械， 对作业质量的要求较高，而其行驶性能的好坏将直接影响摊铺质量。由于传统ＰＩＤ控制具有操作方便、可靠性高等优点，因此被广泛应用于各种大型机械的液压行驶系统中。然而在升降车的作业过程中，由于负荷的变化、路面的不同以及不同材料等因素的影响，单单采用传统ＰＩＤ控制已经不足以应对非线性、时变性的复杂液压伺服系统，也很难确保行驶系统的各项指标在最佳范围内。而这对摊铺路面的平整度、初始密实度和离析度将产生直接的影响。模糊控制响应快，对干扰不敏感，不依赖被控对象，对非线性、时变及滞后的系统非常适合。因此本文将ＰＩＤ控制应用在升降车液压行驶系统上，对升降车各种工况下的恒速控制水平有显著的提升。

      行驶液压系统与控制原理:  升降车行驶液压系统为双泵－双马达回路，主要由变量泵、变量马达与控制阀组成。 其控制原理如下。比例电磁阀Ｙ１．１／Ｙ１．２二者之一分别通电，转换泵高、低压腔，从而实现升降车前进或后退。行驶速度大小依赖于Ｙ１．１／Ｙ１．２的控制电流，调节左右两侧对应方向的比例电磁阀，使工作电流大小不同，产生左右行驶差速，实现转向。当电流大小相等，方向相反，即左右两侧履带速度相反，实现原地转向。 单边行驶液压系统行驶系统采用双排量变量马达，马达排量有最大和最小２种状态，电磁阀Ｙ０３用于调节马达排量。排量最小为高速小转矩转场行驶工况，排量最大为低速大转矩摊铺作业工况。当油路中压力过高时，安全溢流阀打开，目的是防止油路过载，保护元件；止回阀用于向回路补油；补油安全溢流阀是调整补油泵最高压力，以保证充分供油。

    

      ＰＩＤ控制的思路由于升降车液压行驶系统采用的是双泵－双马达回路系统，所以对行驶系统的控制主要是对泵－马达系统的控制。模糊ＰＩＤ控制系统的结构主要是由参数可调整的ＰＩＤ控制系统和模糊控制系统２部分组成。 基于ＰＩＤ的液压行驶系统的控制原理：在常规ＰＩＤ控制器的基础上，依据及试验数据总结出来的经验，确定系统特性。对于不同工况下的升降车泵－马达系统采取不同的控制量，并建立相应的规则库；以升降车行驶速度的偏差ｅ和偏差的变化率Ｃｅ作为输入，采用模糊推理机的推理方法实现对ＰＩＤ控制参数，即比例系数ｋｐ、积分系数ｋｉ和微分系数ｋｄ的实时调节，从而使被控对象具有良好的动态、静态特性，以达到恒速控制的目的。

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     ＰＩＤ控制参数的隶属度函数确定:  选择升降车行驶速度偏差和偏差变化率作为系统的输入变量，并选择参数ｋｐ、ｋｉ和ｋｄ作为输出变量。根据升降车泵－马达系统行驶控制的基本要求，将ｅ和Ｃｅ分为７个模糊集：ＮＢ（负大）、ＮＭ（负中）、ＮＳ（负小）、ＺＯ（零）、ＰＳ（正小）、ＰＭ（正中）、ＰＢ（正大）。将ｅ和Ｃｅ的变化等级分为７等：－３、－２、－１、０、１、２、３，从而得到输入变量隶属度表和隶属度函数。其变化等级分为９等：－４、－３、－２、－１、０、１、２、３、４，从而得到输出变量隶属度表和隶属度函数，

     ＰＩＤ控制模糊化规则令ｅｋ表示离散化的当前采样时刻的误差值，ｅｋ－１表示前一个采样时刻的误差值，Δｅｋ表示误差的变化值Δｅｋ＝ｅｋ－ｅｋ－１（１）根据误差及其变化，对推理机做如下分析。（１）当｜ｅｋ｜＞Ｍ１时，说明此时误差绝对值已经很大，通常这种情况发生在控制初始阶段或者超调量较大的阶段，但无论误差怎样变化，控制器均以定值输出，达到快速调整误差的目的。同时使误差绝对值以最大速度减小，避免超调。此时应取大的ｋｐ和小的ｋｄ并使ｋｉ＝０。（２）当ｅｋΔｅｋ＞０时，误差增大，若｜ｅｋ｜≥Ｍ２，说明误差较大，主要原因是反向控制量的生成或者超调量增加，为了提高控制精度，可以取适中的ｋｐ和ｋｉ，从而降低稳态误差。若｜ｅｋ｜＜Ｍ２，表明误差不大，可以取小的ｋｉ和大的ｋｄ，从而提高控制的稳定性。（３）当ｅｋΔｅｋ＜０，且ｅｋΔｅｋ－１＞０时，表明误差绝对值有降低的趋势，如果｜ｅｋ｜≥Ｍ２，通常处于控制中间阶段，可以确保控制量恒定不变，反之，提高ｋｉ能够降低稳态误差。（４）当ｅｋΔｅｋ＜０，且ｅｋΔｅｋ－１＜０时，表明误差在振荡阶段，此时取ｋｉ＝ｋｄ＝０，并用小的ｋｐ，可以降低误差。（  ５）当｜ｅｋ｜＜Ｍ３时，控制误差处于最小的状态，此时可以采用小的ｋｐ和ｋｉ，从而使稳态误差降低。以上：Ｍ１、Ｍ２为设定的误差界限，且Ｍ１＞Ｍ２；Ｍ３为任意小的正实数。按照上面的ｋｐ、ｋｉ以及ｋｄ在升降车泵－马达系统控制中的实际应用状况，设计了相应的模糊化规则。

       为了验证恒速控制能否通过模糊ＰＩＤ控制在升降车液压行驶系统中实现，本文通过Ｍａｔｌａｂ软件的Ｓｉｍｌｕｌｉｎｋ和Ｆｕｚｚｙ模块对其建模，进行仿真。 ＰＩＤ控制技术的控制效果明显优于传统的ＰＩＤ控制技术。模糊ＰＩＤ控制器的控制输出在波动产生后较短时间内，重新进入收敛状态，反应灵敏，动作迅速，可靠性较高，具有更快的响应速度和更小的超调量，从而能够满足升降车液压行驶系统恒速控制的基本要求。  利用 ＰＩＤ控制对升降车的液压行驶系统进行恒速控制，具有较好的控制效果。其仿真结果表明该控制技术具有响应速度快和超调量小的优点，能够提高控制的可靠性。http://www.jiangmenludengchechuzu.com/

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