智能模糊控制精密液壓伺服系統(tǒng).pdf

1、隨著超精密機床在工業(yè)領域和國防、空間科學等領域的需求日益增大，市場對超精密機床的加工精度和工作性能的要求也越來越高。影響超精密機床性能的因素有很多。液體靜壓導軌是超精密加工機床的關鍵組成部分，直接影響著機床的幾何精度。而液壓動力系統(tǒng)是液體靜壓導軌正常運行的必要輔助單元。要保持液體靜壓導軌運行的高精度、高剛度，液壓系統(tǒng)必須能夠為靜壓導軌提供壓力和溫度非常穩(wěn)定的潤滑油。針對傳統(tǒng)液壓動力系統(tǒng)利用閥控裝置來調節(jié)執(zhí)行機構所需的壓力或流量而導致系統(tǒng)

2、效率低、發(fā)熱量大的缺點以及工業(yè)控制中常用的PID控制抗干擾能力弱、參數(shù)整定困難的不足，本課題設計了一種智能模糊控制精密液壓伺服系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用模糊控制策略控制伺服電機轉動，電機帶動內(nèi)嚙合齒輪泵直接給靜壓導軌提供恒溫、恒壓的潤滑油。通過MATLAB仿真和數(shù)據(jù)測量表明該系統(tǒng)具有發(fā)熱量小、效率高、低噪聲，動態(tài)響應好、跟隨性好，抗干擾能力強、魯棒性好等優(yōu)點。
　　本文以超精密五軸數(shù)控機床靜關鍵部件靜壓導軌的液壓動力系統(tǒng)為研究對象，主要從以

3、下幾方面內(nèi)容進行了研究:
　　(1)深入分析了液壓伺服系統(tǒng)的背景，包括傳統(tǒng)液壓動力系統(tǒng)的不足，PID控制的概況，智能控制的概況和研究狀況，模糊控制的概況和研究狀況。
　　(2)從液壓系統(tǒng)設計入手，搭建了液壓伺服系統(tǒng)原理圖，對油箱、泵和電機安裝座、油路集成塊等機械部件進行Solidworks三維建模，對泵等液壓元件及驅動器、電機等關鍵電器元件進行選型購買。
　　(3)搭建起了基于PID控制的液壓伺服控制系統(tǒng)，首先通過實驗

4、測量了油泵的效率和油液溫升，然后對PID控制系統(tǒng)進行階躍響應測試，得到的壓力動態(tài)響應特性和壓力波動特性及抗干擾能力。
　　(4)深入研究了模糊PID控制的原理、結構，特別是輸入變量模糊化和模糊變量清晰化的方法。并針對本液壓伺服系統(tǒng)，設計了參數(shù)自整模糊PID控制器。
　　(5)利用MATLAB軟件搭建液壓伺服系統(tǒng)模糊PID控制系統(tǒng)，經(jīng)仿真分析對后，得出參數(shù)自整模糊PID控制策略比傳統(tǒng)PID控制具有響應快、無超調、調節(jié)時間短、抗