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题名分数阶PID控制在电动变载荷加载系统中的应用
被引量：4
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作者
刘福才
王海澎
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机构
燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室
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出处
《电机与控制学报》
EI
CSCD
北大核心
2023年第8期91-99,共9页
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基金
国家自然科学基金联合基金项目(U22A2050)
河北省自然科学基金(F2022203043)
省级重点实验室绩效补助经费项目(22567612H)。
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文摘
针对电动变载荷加载系统中存在的强耦合、加载过程中的多余力干扰、电机内部的高度非线性化和时变性等问题,为提高电动变载荷加载系统的动态性能和控制效果,将分数阶PID控制器应用于电动变载荷加载系统中,该控制器较常规PID多了2个可调参数,能更灵活地控制受控对象,采用Oustaloup近似化方法对分数阶算子近似化处理,用改进惯性权重ω的粒子群优化算法对分数阶PID控制器参数进行整定优化。选取不同加载压力的输出波形对电动变载荷加载系统模拟仿真并在电动变载荷摩擦磨损试验平台上进行加载试验,通过实验数据求出加载过程中的摩擦力、摩擦系数和加载压力的跟踪曲线与误差曲线图,然后和常规PID对比。试验结果表明,分数阶PID控制器抗干扰性强、跟踪精确度高,有更好的控制效果。
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关键词
电动变载荷加载系统
分数阶PID
近似化
粒子群优化
加载压力
输出波形
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Keywords
electric variable load loading systems
fractional order PID
approximation
particle swarm optimization
loading pressure
output waveform
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分类号
TM921
[电气工程—电力电子与电力传动]
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题名电动变载荷加载系统的建模及线性自抗扰控制
被引量：2
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作者
刘福才
赵旭
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机构
燕山大学工业计算机控制工程河北省重点实验室
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出处
《高技术通讯》
EI
CAS
北大核心
2020年第7期716-723,共8页
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基金
载人航天领域预研(2016040301)资助项目。
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文摘
在Qt Creator 4.3.1的开发环境下,采用C++语言进行程序开发,设计了一种电动变载荷摩擦磨损试验机,期望能克服电动变载荷加载系统中存在的强扰动、强耦合、高度非线性化和不确定性等因素,提高电动变载荷加载系统的控制效果。提出了一种相比于自抗扰控制器(ADRC)参数减少、控制效果并未受太大影响的更加线性化、带宽化、易于在实际工程应用实现的线性自抗扰控制器(LADRC)方法,并设计扩张状态观测器进行干扰补偿,实现加载压力的实时控制。选取恒值加载、正弦波加载、锯齿波加载3种典型信号,分别进行空载及加载试验,通过LADRC与比例-积分-微分(PID)控制效果进行对比,试验结果表明,在LADRC控制下,电动加载系统响应速度快,控制精度高,抗干扰能力强。
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关键词
电动变载荷加载系统
微重力
试验载荷控制
线性自抗扰控制器(LADRC)
比例-积分-微分(PID)
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Keywords
electric variable pressure loading system
microgravity
test pressure control
linear active disturbance rejection controller(LADRC)
PID
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分类号
TP273
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
TH87
[机械工程—精密仪器及机械]
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