基于变频技术的泵控缸液压调速系统的
模糊PID控制的仿真研究
刘礼华'，戴长秋”，黄元峰”
经验交流
（1.汉江丹江口铝业有限责任公司，湖北丹江口442700；2.武汉工程大学电气信息学院，
湖北武汉430205）
Simulation Research on FuzzyPID of Variable-frequencypump- control Speed
Governing System Based onVariable-frequency-technology
LIU Li - hua' ,DAI Chang - qiu’ , HUANG Yuan - feng?
(1. Hanjiang Danjiangkou Aluminum Co. ,Ltd. ,Danjiangkou 442700,China;2, School of Electrical and
Information Engineering,Wuhan Institute of Technology,Wuhan 430205,China)
摘要：首先对变频泵控调速系统进行理论分析，建立了系统的数学模型。针对系统的非线性、变负载等特性，利用模糊PID作为系统的控制方案，设计模棚PID控制器。最后运用Matlab分别对系统的常规PID控制和模糊PID控制进行仿真，对其效采进行验证。
关键词：变频调速；系统模型；模糊PID；Matlab
仿真
中图分类号：TH137.1 文献标识码：A
文章编号：1001-2257(2011)09-0069-03
Abstract: Firstly, the mathematical model of the variable - frequency - pump control speed governing system is established by the paper. For the system of nonlinear,variableloads and other characteristics,the fuzzy - PID is used by the sys-tem,and then designthefuzzy-PID controller.Fi-nally,using the Matlab to prove the effect of fuzzy-PID.
Key words: variable frequency; system model
fuzzyPID,Matlab simulation o
引言
传统的阀控调速系统依靠节流阀调节流量实现执行机构的速度调节。其突出的缺点是对油液的要
收稿日期：2011-05-10《机械与电子》2011(9）
求高、结构复杂、不可避免地存在着节流损失、发热量大和效率低。只适合于小功率或速度变化不太大的场合)。泵控液压调速系统省掉了节流阀等复杂元件，因而系统结构简单、无节流损失、效率高、发热量低、节能效果显著，适合用于对速度和精度要求较高的大惯量液压提升机械中。
近年来，随着变频技术的发展，变频液压技术已经开始应用于容积调速系统。变频液压调速节能效果好，调速系统具有更好的控制性能，降低了变量泵的成本，提高了系统的可靠性。
常规PID控制算法简单，被广泛应用于工业控制中。但是，对于非线性、变负载、时变的复杂系统，常规PID控制由于其参数不能根据实际情况在线整定，不能很好地满足系统对动态特性和鲁棒性的要求[2]。而模糊PID控制使系统的鲁棒性更强，动态特性更好，干扰对系统的效果大大减弱。所以，本文采用模糊PID控制以改善系统的动态特性以及鲁棒性。
1
液压系统的数学模型
1.1变频器电动机环节
系统中，变频器输入电压范围是一5～5V，变频器频率输出范围设定为0～50Hz，其对应关系为线性关系[3]：
f.=K.ru
(1)
f，为电机定子侧电流频率；u为输人变频器的控制电压;K为变频器的增益系数，K50/5= 10 Hz/V
·69.