木材銑削加工模糊自適應(yīng)PID控制設(shè)計(jì)與仿真.pdf

1、本文主要從自適應(yīng)模糊PID控制的角度出發(fā)，對木材銑削加工在線檢測與自適應(yīng)模糊PID控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究。本文首先查閱了國內(nèi)外關(guān)于木材銑削加工、模糊控制及計(jì)算機(jī)仿真相關(guān)研究的參考文獻(xiàn)，提出將激光木材粗糙度在線檢測和自適應(yīng)模糊PID智能控制手段應(yīng)用于木材銑削加工系統(tǒng)，以便于提高木材加工精度，提高經(jīng)濟(jì)收益。然后，對本系統(tǒng)進(jìn)行了自適應(yīng)模糊PID控制器的設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的輸入量為激光傳感器檢測的木材粗糙度與理想的粗糙度的差，輸出量為控制木材的進(jìn)給速

2、度的控制電壓u。文中自適應(yīng)模糊PID控制器采用的是二維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的輸入和輸出量的隸屬度函數(shù)及模糊控制規(guī)則由該領(lǐng)域?qū)＜业拈L期經(jīng)驗(yàn)統(tǒng)計(jì)而確定。在完成自適應(yīng)模糊PID控制器的基礎(chǔ)上，文章描述了利用工程軟件MATLAB對木材銑削加工的自適應(yīng)模糊PID控制系統(tǒng)進(jìn)行模型的建立并結(jié)合動態(tài)仿真工具SIMULINK對本文所設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)應(yīng)用于木材銑削加工進(jìn)行了動態(tài)仿真、分析與比較，得出了如下結(jié)論：若僅僅使用模糊控制可以使系統(tǒng)輸出相應(yīng)比較平滑快速，很少

3、出現(xiàn)超調(diào)現(xiàn)象，同時由于控制規(guī)則和隸屬函數(shù)在選取時考慮了抗干擾性，故有穩(wěn)態(tài)誤差，并可能在穩(wěn)態(tài)值附近上下波動；模糊自整定PID調(diào)節(jié)器的控制效果比傳統(tǒng)PID要好的多。PID參數(shù)模糊自整定技術(shù)與傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)器相比，很好的解決了超調(diào)量的問題，與單純的模糊控制相比，解決了穩(wěn)態(tài)誤差的問題。在魯棒性方面，由于自適應(yīng)模糊PID規(guī)則類似于人的思維，而且隸屬函數(shù)值分布是按照原先的經(jīng)驗(yàn)確定的，所以有較強(qiáng)的魯棒性：自適應(yīng)模糊PID控制系統(tǒng)的抗干擾性也較好。該