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中国工程机械学报2026年第01期:水电站门式启闭机轨迹跟踪模糊PID控制算法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:方子帆;沈俊辉;舒承宇;候春尧;黄瑞鸿;董元发;

单位:三峡大学机械与动力学院;中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂;三峡大学水电机械设备设计与维护湖北省重点实验室;

摘要:为解决水电站门式启闭机无人化作业的问题,提出了一种水电站门式启闭机轨迹跟踪模糊比例-积分-微分(PID)控制算法。为了减小作业过程中叠梁门的摆动,考虑叠梁门摆角约束,基于相平面分析摆角和加速度之间的耦合关系,确定了启闭机运行机构的运动参数并生成了期望轨迹,基于模糊自适应控制理论,建立了门式启闭机位移跟踪与消摆的模糊自适应PID控制算法,并搭建虚拟样机仿真模型与试验装置。仿真和试验研究结论表明:轨迹跟踪模糊PID控制算法能够实现水电站门式启闭机无人化作业任务,满足轨迹跟踪精度要求,有效抑制叠梁门摆动;所提出的控制算法可适用于水电站启闭机无人作业环境。

关键词:门式启闭机;;轨迹跟踪控制;;模糊自适应PID;;轨迹生成;;水电站

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51875314);; 中国长江三峡集团有限公司科研资助项目(Z412202021)