基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170380

吉林大学学报(工学版) ›› 2018, Vol. 48 ›› Issue (3): 781-786.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb20170380

基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计

曹婧华^1,2, 孔繁森¹, 冉彦中², 宋蕊辰³

1.吉林大学机械科学与工程学院,长春 130022;
2.吉林大学公共计算机教学与研究中心,长春 130012;
3.中国人民解放军海军大连舰艇学院训练舰支队,辽宁大连 116000;

收稿日期:2017-04-17 出版日期:2018-05-20 发布日期:2018-05-20
通讯作者: 孔繁森(1965-),男,教授,博士生导师.研究方向:制造系统建模,物流系统规划.E-mail:kongfs@jlu.edu.cn
作者简介:曹婧华(1978-),女,副教授,博士研究生.研究方向:制造系统建模仿真,生产工程.E-mail:caojh@jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金项目(41274076).

Back pressure controller design of air compressor based on fuzzy self-adaptive PID control

CAO Jing-hua^1,2, KONG Fan-sen¹, RAN Yan-zhong², SONG Rui-chen³

1.College of Materials Science and Engineering,Jilin University,Changchun 130022,China;
2.Public Computer Teaching and Research Center,Jilin University,Changchun 130012,China;
3.Detachment of Training Vessel,PLA Dalian Naval Academy,Dalian 116000,China

Received:2017-04-17 Online:2018-05-20 Published:2018-05-20

摘要/Abstract

摘要： 由于空气压缩机背压的建立具有大延迟、大惯性等非线性特点,给空压机性能测试带来很大困难,影响空压机的稳定性与可靠性。本文应用模糊理论设计了模糊自适应PID控制器对空压机的排气压力进行控制调节,并逐步建立了储气瓶模型、背压系统仿真模型。仿真结果表明:模糊自适应PID控制器相比传统的PID控制器有较好的控制效果,并具有超调量小、过渡时间短、稳定性好的特点。

关键词: 机械设计, 背压, 非线性, 模糊自适应, PID控制

Abstract: In the performance testing of air compressor there exist several issues owing to the nonlinearity characteristics, such as time delay and large inertia in the formation process of the back pressure. These issues may influence the stability and reliability of the air compressor. To solve these problems, a fuzzy self-adaptive PID controller is designed to control the back pressure of the air compressor. Simulation model diagram of back pressure control system is designed on the basis of air cylinder model. Simulation results show that the fuzzy self-adaptive PID controller is better with small overshoot and shorter transition time and superior stability than the traditional PID controller.

Key words: mechanical design, discharging pressure, nonlinearity, fuzzy self-adaptive, PID control

中图分类号:

TH213.7

曹婧华, 孔繁森, 冉彦中, 宋蕊辰. 基于模糊自适应PID控制的空压机背压控制器设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786.

CAO Jing-hua, KONG Fan-sen, RAN Yan-zhong, SONG Rui-chen. Back pressure controller design of air compressor based on fuzzy self-adaptive PID control[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 781-786.

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