单板挖补机PID控制优化与模糊自适应策略研究.docx

单板挖补机PID控制优化与模糊自适应策略研究

目录

内容简述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.2国内外研究现状．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3

1.3研究内容与目标．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5

1.4技术路线与方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

1.5论文结构安排．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

单板挖补机控制系统分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

2.1单板挖补机工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10

2.2单板挖补机控制系统结构．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

2.3单板挖补机被控对象特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.4传统PID控制在单板挖补机中的应用分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

2.5传统PID控制存在的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

基于参数自整定PID控制的单板挖补机优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．17

3.1参数自整定PID控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18

3.2基于粒子群算法的PID参数自整定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

3.3粒子群算法参数设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

3.4基于参数自整定PID控制的系统仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23

3.5仿真结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24

基于模糊自适应控制的单板挖补机优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28

4.1模糊自适应控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29

4.2模糊控制器结构设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30

4.3模糊控制器规则库建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31

4.4模糊控制器参数整定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33

4.5基于模糊自适应控制的系统仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．36

4.6仿真结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．37

基于参数自整定PID与模糊自适应混合控制的单板挖补机优化．．38

5.1混合控制策略设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39

5.2参数自整定PID与模糊自适应控制器的协同机制．．．．．．．．．．．．．40

5.3混合控制系统仿真．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41

5.4仿真结果分析与讨论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

实验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．46

6.1实验平台搭建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．47

6.2实验方案设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．48

6.3实验结果与分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49

6.4不同控制策略对比分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51

结论与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．53

7.1研究结论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．54

7.2研究不足与展望．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．55

1.内容简述

本研究旨在通过PID控制优化与模糊自适应策略，对单板挖补机进行性能提升。首先通过