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中国工程机械学报2025年第04期:采用改进粒子群算法优化电液伺服系统PID控制仿真研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:许洋洋;冯婵;薛迪杰;

单位:郑州工业应用技术学院机电工程学院;郑州西亚斯学院电信与智能制造学院;

摘要:当前,电液伺服系统面对负载扰动响应速度慢,导致活塞运动位移信号跟踪误差较大。基于此,提出了一种基于改进粒子群算法优化PID控制系统,通过仿真检验活塞运动位移信号跟踪误差。创建电液伺服系统平面简图,应用牛顿定律推导出活塞运动方程式,设计了电液伺服系统PID控制系统。为了提高电液伺服系统活塞抗负载扰动能力,引用粒子群算法并对惯性权重进行改进,将改进粒子群算法用于优化PID控制参数,使活塞运动位移信号跟踪误差快速的收敛到零。利用仿真软件Matlab对电液伺服系统活塞运动位移信号跟踪误差进行仿真,对比PID控制和改进粒子群算法优化PID控制在电液伺服系统应用中的结果。结果显示:采用PID控制系统,电液伺服系统活塞运动位移信号跟踪误差较大;采用改进粒子群算法优化PID控制系统,电液伺服系统活塞运动位移信号跟踪误差较小。所提出的改进粒子群算法优化PID控制系统,能够增强电液伺服系统抗负载扰动能力,从而降低活塞运动位移信号跟踪误差。

关键词:改进粒子群算法;;PID控制;;电液伺服系统;;活塞;;仿真

基金资助:2024年度河南省科技攻关项目(242102220015);; 2023年度河南省科技攻关项目(232102220026);; 河南省教育厅学科专业建设项目(机械设计制造及其自动化)(豫财教[2021]16号);; 河南省科技厅河南省隧道工程机械工程技术研究中心项目(ETRC-240202)