CN119439699A 基于模糊逻辑的自适应pid飞机电液伺服系统控制方法 （大连理工大学）

基于模糊逻辑的自适应PID飞机电液伺服系本发明公开一种基于模糊逻辑的自适应PID伺服系统数学模型，开展基于PID算法的控制优的相关问题。借助模糊逻辑的自适应PID对系统21.基于模糊逻辑的自适应PID飞机电液伺服系统控制方法，其特征在于，具体步骤如飞机电液伺服作动系统中，采用阀控非对称液压缸结构，其只考虑活塞杆向外伸出的运动，液压缸的无杆腔和有3q液压缸有杆控和无杆控的流量与活塞杆运动4无杆腔和有杆腔的能量转换率变化量，为液压缸无杆腔和有杆腔的流量变5A为液压缸等效活塞作用面积；得到系统液压缸活塞杆的输出位移为：6为液压缸阻尼在电液伺服系统的结构设计中，在阀控液压缸的活塞与系统之)y为舵机位移；位移传感器在工作时，输出信号与测量到的位移之间呈现结合上述关于飞机电液伺服控制系统中电液伺服阀、7重新给飞机电液伺服系统施加一个阶跃信号，使得被控量和步增加PID控制器的比例系数，直至系统的闭环响应曲线由衰减振幅响应逐步变为等振（2.3）设定PID参数：获得闭环响应曲线为等振幅响应时的比例系数km与震荡周期K,三个参数；稳态误差小并能够在较短的时间内达到期望的输出值，则将对应的参数作为最终的PID控,并依式(30)更新PID参数；本发明的输入量PID误差项el与PID误差项的微分lecl以及状态控制器的初始PID的8建立隶属度函数通过将输入量的模糊程度映射到模糊子集合上，以具体模糊规则设计遵循以下参数调整原则：;为误差e与误差微分ec模糊化后的结果，E表示模糊化后的误差，EC表示模糊化后的误差ROO表示第i个参数模糊化后的微分增益，共有49条模糊规则i从1到49，B,表示模糊化后9[0001]本发明属于飞机电液伺服系统控制技术领域，涉及一种基于模糊逻辑的自适应速度快的特点，在需要快速响应和高精度操作的飞行环境中对于飞机的精确控制至关重[0006]为解决上述问题，本发明提出基于模糊逻辑的自适应PID飞机电液伺服系统控制并响应输入信号的变化，提升系统的动态响应速度并利用模糊逻辑的自适应PID算法对控[0008]基于模糊逻辑的自适应PID飞机电液伺服系统控制方法，包括建立飞机电液伺服法设计，在电液伺服控制系统的数学模型基础上利用PID算法以及基于模糊逻辑的自适应k,为伺服阀放大系数（m3/s•A",为伺服阀固有频率控液压缸的进油口流量q和出油口流量qz：q压缸无杆腔和有杆腔的能量转换率变化量，为液压缸无杆腔和有杆腔的流[0071]式中：为等效泄露系数为液压缸等效活塞作用面积，[0072]等效容积ĸ随活塞运动变化，活塞最左端时ĸ最小为，最右端时ĸ最小为[0079]RB,A=ms'X+B,X+K,X+E(22)得到系统液压缸活塞杆的输出位移为：和决策。本发明的输入量PID误差项与PID误差项的微分lecl以及状态控制器的初始PID的比例参数、积分参数K《、微分参数与输出量状态控制器的更新PID的比例d表示模糊集合，y属于模糊集合λ的隶属度，表示y对模糊集合的隶属度函适当的微分增益K,以保持响应速度。i个参数模糊化后的积分增益，ROO表示第i个参数模糊化后的微分增益，共有49条[0132]U=(EXEC)•R(34)[0134]本发明借助模糊逻辑的自适应PID控制与飞机电液伺服系统结合能够适应电信号[0136]本发明考虑飞机电液伺服系统所面临的复杂环境以及需求较高精度高反馈的问[0150]飞机电液伺服系统整体控制流程如图1所示，其中控制过程中模糊逻辑的自适应机舵机位移的强干扰性和随机性，常规PID控制器每次实验前都需要繁琐的整定，效率低[0165]根据发明内容部分中的模糊逻辑的自适应PID的具体步骤设计模糊控制器，在模糊控制器设计之前需要设定模糊自适应PID控制器参数[0176]利用simulink对模糊控制器PID进行仿真模型搭建，设计控制器并对相关参数进学习和自适应，并且超调基本可忽略不计，控制性能和鲁棒性都要大大优于常规PID控制[0179]基于上述所描述存在的干扰因素分析，需要引入干扰对系统抗干扰能力进行验模糊逻辑的自适应PID控制器在干扰后做出的反馈以及控制效果，如下图10所示。从