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题名高空带电机器人臂架稳定性优化控制仿真研究
被引量：6
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作者
胡仕成
陈志高
黎新齐
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机构
中南大学机电工程学院
高性能复杂制造国家重点实验室
山河智能技术中心
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出处
《机床与液压》
北大核心
2021年第23期7-12,共6页
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文摘
以高空带电机器人的臂架变幅液压系统为研究对象,介绍臂架结构和变幅液压控制系统。针对该高空带电机器人作业时出现的臂架振动、抖动现象,采用PID控制器对臂架液压控制系统进行优化。建立平衡回路数学模型,运用多领域仿真软件AMESim对变幅液压缸动态过程进行仿真,对比优化前后液压缸的动态特性。通过搭建实验平台对PID优化的控制系统进行实验。结果表明:PID优化控制能大大缩短液压缸活塞杆速度波动时间和降低速度波动幅度,可以有效改善臂架系统工作过程中出现的振动、抖动问题,提高臂架的稳定性。
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关键词
高空带电机器人臂架
变幅液压系统
稳定性
AMESim仿真分析
PID控制
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Keywords
High-altitude charged robot boom
Luffing hydraulic system
Stability
AMESim simulation analysis
PID control
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分类号
TP242.2
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于模糊PID的变幅液压控制系统
被引量：22
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作者
陈志高
胡仕成
黎新齐
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机构
中南大学机电工程学院
高性能复杂制造国家重点实验室
山河智能技术中心
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出处
《液压与气动》
北大核心
2021年第6期156-162,共7页
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文摘
针对高空带电机器人作业时出现臂架振动和抖动的问题,设计了基于模糊PID控制器的闭环液压控制系统。以液压缸活塞杆速度的误差和误差变化率为输入变量,经过模糊化、模糊推理、解模糊的方式来动态调节活塞杆的速度,使其达到稳定状态。以高空带电机器人的臂架变幅液压系统为研究对象,通过建立液压平衡回路数学模型得到系统的传递函数,在MATLAB/Simulink环境内搭建模糊PID和经典PID的控制方案仿真模型,并搭建试验平台进一步验证。结果表明:与经典PID控制相比较,模糊PID控制的响应滞后时间由0.55 s降到了0.2 s,缩短了63.6%,最大超调量由0.09 m降到了0.01 m,相对降低了88.9%,稳定时间由2.4 s缩短至0.4 s,相对降低了83.3%;另外实验结果为模糊PID控制下的系统响应滞后时间相对于经典PID缩短了0.2 s,超调量降低了0.032 m,稳定时间缩短了1.7 s,跟仿真结果相一致。实验数据表明,模糊PID控制器有效地解决了臂架振动和抖动问题,提高了臂架运动控制的稳定性。
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关键词
高空带电机器人
变幅液压系统
稳定性
MATLAB仿真分析
模糊PID控制器
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Keywords
aerial charged robot
luffing hydraulic system
stability
MATLAB simulation analysis
fuzzy PID controller
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分类号
TH137
[机械工程—机械制造及自动化]
TH113
[机械工程—机械设计及理论]
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