桥检车出租， 珠海桥检车出租， 中山桥检车出租    桥检车的电液执行器控制算法研究     由对电液执行器系统的稳定性分析可知，系统的稳定性优良，但其动态响应性能还有待提高。因此着重对系统的控制算法进行研究，在保持系统稳定性的前提下，改善系统的动态响应特性。 传统PID控制是工业生产中最常用的控制方法之一。PID控制器由比例单元P、积分单元I和微分单元D组成。其一般形式可表示为： 𝑢(𝑡)=𝐾𝑒(𝑡+𝐾𝑖∫𝑒(𝑡)𝑑𝑡𝑡0+𝐾𝑑𝑒(𝑡)𝑑𝑡(3−1) 式中，𝐾为比例系数，𝐾为积分系数，𝐾为微分系数；𝑒(𝑡)为系统输入与输出的误差； 其中，比例调节反映系统的当前状态，主要功能为修正系统偏差，加快系统的反应速度；积分调节主要功能为消除系统的稳态误差，提高无差度；微分调节反映系统偏差信号的变化率，具有预见性，对系统起到超前控制的作用，能够减小超调，克服振荡现象，改善系统的动态性能。 采用传统PID控制方式时，搭建系统的Simulink仿真模型。 下面对系统输入不同类型的位置信号，研究系统采用传统PID控制时的响应特性。

  

 

     (1) 阶跃响应： 对系统输入幅值为0.05m的阶跃信号，延迟0.1s，仿真时长设置为3s。外负载力FL=5KN。为研究系统的抗干扰性能，在t=1.5s时，给系统输入一个大小为15KN的外负载干扰力。采用传统PID控制系统的阶跃上升时间为0.312s，且系统无超调现象。由误差曲线可看出系统在1.5s时受到负载突变的干扰，产生了10.51mm 的超调量，并在0.65s内使系统恢复正常。系统具备一定的抗干扰能力，但控制精度较低。 为进一步研究系统的动态特性，以及对复杂信号的处理效果，对系统输入不同的控制信号，分别为正弦信号、阶跃-正弦信号、阶跃-正弦变频信号，以此来考察系统对不同输入位置信号的适应能力。 

    (2)正弦响应： 在上述模型的基础上，对系统输入幅值为0.02m，频率为1HZ的正弦信号，仿真时长设置为3s，设置外负载力为FL=5KN，得到系统在传统PID控制下的正弦响应仿真结果。 由正弦响应仿真结果可看出，采用传统PID控制算法能够实现电液执行器系统对正弦信号的位置跟踪控制，但稳态误差较大，且存在相位滞后的情况，最大的稳态误差为6.55mm。表明传统PID控制系统对于正弦信号的跟踪能力较弱，控制精度低。系统的控制方法还需进一步改善。

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    (3)阶跃-正弦响应： 为研究系统对于输入信号突变时的位置跟踪性能，首先给系统输入幅值为0.05m的阶跃信号，延迟0.1s。在t=2s时，将信号转换成幅值为0.02m，频率为1Hz的正弦信号。仿真时长设置为5s，外负载力FL=5KN。由阶跃-正弦响应仿真结果可看出，当系统的输入信号由阶跃信号转变为正弦信号后，系统存在明显的滞后现象，且误差增大，最大误差达到了11.28mm。由此说明传统PID控制系统对复杂信号的适应能力较差，还有待增强。 

     (4)阶跃-正弦变频响应：首先给系统输入幅值为0.05m的阶跃信号，延迟0.1s。在t=2s时，信号转换为幅值为0.02m，频率为1Hz的正弦信号，在t=3s时，信号转换为幅值为0.02m，频率为2Hz的正弦信号。由PID控制阶跃-正弦变频响应仿真结果可看出，当输入正弦信号的频率发生改变时，系统的位移跟踪误差明显增大，最大误差达到了12.04mm。由此说明系统采用传统PID控制对于变频信号的适应能力还不够强，鲁棒性较差。

 

     由以上分析可知，传统PID控制虽然可提升系统的动态性能，但其对多种信号的位移跟踪能力较差，适应能力不强且控制精度较低。这是由于传统PID控制的参数整定困难，无法自适应调整参数。因此需深入研究合适的控制算法来解决这一难题。

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