桥检车出租， 汕头桥检车出租， 增城桥检车出租 桥检车的电液执行器位置控制系统数值模拟分析 基于对电液执行器电机调速子系统和液压子系统建立的数学模型，通过Simulink搭建了系统传统PID控制的整体模型，对电机采用了电流环和转速环的双闭环控制，针对传统PID控制难以满足系统一些复杂工况的需求，将改进差分算法应用到传统PID控制算法中，设计了IGODE-PID控制器，在Simulink搭建采用IGODE-PID控制的电液执行器位置控制系统模型。
系统的响应性能是衡量控制器优劣的重要指标，也是控制技术研究的重点。为检验系统的性能，在模拟外界干扰力的情况下，向系统输入不同的指令信号，对比分析在传统PID控制与采用改进差分算法与PID控制相结合的IGODE-PID符合控制下系统的响应特性，得出所设计控制器对系统性能提升的效果。
(1)阶跃响应： 给系统输入位移阶跃信号，设置仿真时间为3s，幅值为0.05m，延迟0.1s启动，电液执行器位置控制系统在外负载干扰下工作，设置负载力F=5KN，并在t=1.5s给系统输入一个大小为15KN的外界干扰力。在MATLAB/Simulink中仿真，得到采用IGODE-PID控制系统的阶跃响应曲线。 对采用IGODE-PID控制的电液执行器控制系统进行分析，传统PID控制的系统上升时间为0.312s，采用IGODE-PID控制的系统上升时间为0.147s，在t=1.5s发生外负载突变时，传统PID控制系统经过约0.65s后重新恢复到指定位置，IGODE-PID控制系统经过约0.3s后恢复到指定位置处。由此说明采用IGODE-PID控制的系统响应速度快，无超调现象且稳态精度良好，在受到外界干扰后，能够快速回到指定位置，抗干扰能力强，鲁棒性好。
(2)正弦响应： 在上述模型下，改变指令信号，对电液执行器位置系统进行正弦响应性能仿真分析，仿真时长设置为3s，在t=0s时给系统输入幅值为0.02m，频率为1HZ的正弦响应信号，设置外负载力F=5KN，在系统开始运动时就作用于系统上，在Simulink中观察液压缸活塞杆的位移跟踪性能与位移误差的变化趋势。 系统正弦响应仿真结果可看出，采用IGODE-PID控制算法能够很好的实现电液执行器系统对正弦信号的跟踪控制，与传统PID控制系统相比，IGODE-PID控制有效提高了系统的控制精度，最大的稳态误差从原来6.55mm的降低到了1.93mm，仅为原值的29.4%。表明了针对系统位置环设计的IGODE-PID控制算法的有效性和较强的鲁棒性能。
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(3)阶跃-正弦响应： 为进一步研究电液执行器控制系统对一些复杂工况的适应情况，在上述模型下，以复杂信号模拟实际的复杂工况，对电液执行器位置控制系统进行阶跃-正弦转换响应性能仿真分析。仿真时长设置为5s，首先对系统输入幅值为0.05m的阶跃信号，延迟时长为0.1s，设置外负载力F=5KN；t=2s信号转换为幅值为0.02m，频率为1Hz的正弦信号。IGODE-PID控制系统与传统PID控制系统对阶跃响应都表现出了良好的位置跟踪性能，IGODE-PID控制系统的响应速度更快；当阶跃信号转换为正弦信号后，系统的稳态误差增大，PID控制系统最大的稳态误差11.28mm，IGODE-PID控制系统最大的稳态误差为3.27mm，仅为原值的29%。表明IGODE-PID控制算法对于复杂信号的适应能力强，控制精度高，即使在复杂工况下也能够很好的实现对电液执行器控制系统的位置跟踪控制。
(4)阶跃-正弦变频响应：改变指令信号，研究系统对变频信号的适应能力，对电液执行器位置系统进行阶跃-正弦变频转换响应性能仿真分析。仿真时长设置为5s，首先对系统输入幅值为0.05m的阶跃信号，延迟时长为0.1s，设置外负载力F=5KN；t=2s信号转换为幅值为0.02m，频率为1Hz的正弦信号。t=3s时，信号进一步转换为幅值为0.02m，频率为2Hz的正弦信号。 对于动态变频输入信号，系统也可以快速响应跟随上指令信号，跟踪曲线与指令曲线基本一致。对于正弦信号，尤其当信号频率发生改变时，系统的误差增大，采用PID控制的系统最大幅值误差为12.04mm，波动较大，采用IGODE-PID控制的系统最大幅值误差为5.43mm，仅为原值的45.1%。说明相对于PID控制算法，采用IGODE-PID控制算法的系统对于动态变频信号的适应能力更强，控制精度更好，鲁棒性更强。 由此可见，对于电液执行器的位置控制，IGODE-PID控制算法明显优于PID控制算法，能够显著提高系统的响应特性以及对于复杂输入信号的适应能力和抗干扰能力，增强系统的鲁棒性，系统的控制精度也得到明显的提升。
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