基于人工免疫算法的自動(dòng)搬運(yùn)小車多缸同步控制系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化水平的不斷提高，自動(dòng)搬運(yùn)小車越來(lái)越普遍地被應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)工件的舉升和搬卸。傳統(tǒng)的舉升動(dòng)作多采用液壓同步舉升系統(tǒng)來(lái)完成，由于液壓系統(tǒng)的非線性、負(fù)載干擾以及強(qiáng)耦合等特性，自動(dòng)搬運(yùn)小車的液壓舉升系統(tǒng)必將產(chǎn)生多個(gè)液壓缸不同步的問(wèn)題。近年來(lái)，電液控制技術(shù)的飛速發(fā)展以及在電液同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的成功應(yīng)用為解決自動(dòng)搬運(yùn)小車的同步驅(qū)動(dòng)問(wèn)題在技術(shù)上奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。本文在傳統(tǒng)液壓同步舉升系統(tǒng)的基礎(chǔ)上采用電液比例控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系

2、統(tǒng)的閉環(huán)控制，提高舉升系統(tǒng)的同步精度。
　　本文首先介紹了自動(dòng)搬運(yùn)小車的結(jié)構(gòu)及工作原理，然后建立了其電液比例同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。針對(duì)小車電液比例同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的非線性特性，建立了其非線性狀態(tài)方程，采用反饋線性化方法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的輸入輸出線性化處理。針對(duì)小車電液比例同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)受到負(fù)載干擾影響以及反饋線性化無(wú)法實(shí)現(xiàn)干擾解耦的問(wèn)題，設(shè)計(jì)了干擾觀測(cè)器實(shí)現(xiàn)對(duì)干擾的抑制。為了提高系統(tǒng)的輸出位移跟蹤精度，利用反饋線性化原理設(shè)計(jì)了反饋跟蹤控制器

3、并采用極點(diǎn)配置方法保證了反饋跟蹤控制器的穩(wěn)定性。本文采用相鄰交叉耦合同步控制策略對(duì)系統(tǒng)各通道的性能差異進(jìn)行補(bǔ)償，減小同步誤差。考慮系統(tǒng)工作的時(shí)變性特點(diǎn)，采用PID控制設(shè)計(jì)同步控制器并引入能夠在線調(diào)整PID參數(shù)的人工免疫算法實(shí)現(xiàn)對(duì)參數(shù)的優(yōu)化。
　　為了驗(yàn)證所采用的同步控制算法的有效性，建立了控制系統(tǒng)的Simulink模型并進(jìn)行了仿真。仿真表明，設(shè)計(jì)的干擾觀測(cè)器能夠有效抑制負(fù)載干擾以及保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性，采用的人工免疫算法能夠明顯提高系