[实用新型]一种专家PID控制的电液位置伺服装置

说明书

本实用新型公开了一种专家PID控制的电液位置伺服装置，PLC控制单元分别与执行单元和检测单元连接，模拟量输入模块接检测单元的模拟量电流信号，用于输入信号处理，中央处理模块CPU利用专家PID算法进行具体数据计算，专家PID控制器以系统液压缸位移预定值、位移反馈误差和输出作为输入，接着进行对专家知识集的查询，最后进行专家知识判断，结合专家库矩阵规则，得到相应的控制量。本申请中将专家自适应PID控制技术与先进的计算机软、硬件技术完美结合起来，通过PLC控制单元实现专家PID参数的自动寻优工作，具有超调量小，调整时间短，过渡过程平稳、运行稳定、输出控制精度高等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种电液位置伺服装置，特别是一种专家PID控制的电液位置伺服装置。

背景技术

电液位置伺服系统是应用领域十分广泛的一类伺服控制系统，它具有响应速度快、精度高、功率大等优点，广泛应用于各个工业部门。但普遍存在非线性、参数时变以及外干扰引起的不确定性，无法准确地建立系统的数学模型；用传统的基于模型的控制理论设计出的电液伺服系统,系统自适应能力和抗干扰性差，很难得到满意的控制效果。由于电液伺服系统存在的这些缺点，因此常规的控制策略，例如常规PID控制，存在一定的局限性，目前的许多研究工作集中在非线性控制策略上，其目的是当系统工作环境发生变化时控制器的参数能自适应地相应调整，从而使系统具有克服自身不确定性的能力。

专家智能自整定PID控制器将专家控制与常规PID控制相结合而具有的自整定、自学习等功能，可以用来描述复杂系统的特性，并通过学习和自组织得到相应的控制策略。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种专家PID控制的电液位置伺服装置。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种专家PID控制的电液位置伺服装置，包括PLC控制单元、执行单元、检测单元、上位机监控单元。

所述PLC控制单元包括中央处理器CPU、开关量模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块，开关量模块、模拟量输入模块和模拟量输出模块分别连接在中央处理器CPU上，检测单元和伺服放大器分别与模拟量输入模块和模拟量输出模块对应电连接。中央处理器CPU利用专家系统概念和技术，模拟人类专家的控制知识与经验，结合电液伺服系统知识，根据控制误差绝对值的大小和控制误差绝对值的变化方向来决定PID控制器的控制作用，从而使控制误差迅速减小。

所述检测单元为定位变送器，将实时检测到的定位信号转换为4～20mA的电流信号，与PLC控制单元的模拟量输入模块相连，给PLC控制单元提供专家PID控制依据。

所述执行单元由伺服放大器、电液伺服阀和液压缸构成。PLC控制单元专家PID控制器根据电液伺服系统位移实际值与预定值的偏差情况，不断调整专家PID参数，通过PLC的PID运算子程序，由模拟量输出模块输出相应的4～20mA电流信号到执行机构，通过改变伺服放大器输出信号，控制电液伺服阀动作输出，通过改变通入电液伺服阀线圈电流大小，改变液压缸单元活塞行程位移，从而控制负载，达到调节电液位置伺服控制的目的。

所述上位机监控单元为一个计算机，计算机通过现场总线网络与PLC控制单元连通。完成现场参数设置、运行方式设立、各种参数显示、运行状态、报警记录、数据计统计等功能。

本实用新型与现有技术相比较，其有益效果：

本实用新型所述的专家PID控制的电液位置伺服装置，改变传统的电液位置伺服控制PID位移控制方式，将专家自适应PID控制技术与先进的计算机软、硬件技术完美结合起来，依据PLC控制单元实现专家PID参数的自动寻优工作，具有的自整定、自学习等功能，相比传统电液位置伺服控制，具有超调量小，调整时间短，响应快，过渡过程平稳、运行稳定、输出控制精度高等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。