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基于模糊PID控制的制动器试验台恒扭制动控制系统的设计
| 论文题名： | 基于模糊PID控制的制动器试验台恒扭制动控制系统的设计 |
| 关键词： | 恒扭制动试验;模糊PID控制;控制系统;制动器试验台;操作系统;汽车制动器 |
| 摘要： | 恒扭制动试验是制动器试验台一项重要的试验要求。本文以汽车生产工业中常用到汽车惯性式制动器试验台恒扭制动试验为背景，以恒扭制动控制系统为研究对象，分析了其控制特性以及关键执行部件，论述了制动器试验台恒扭制动控制系统的设计方案。 恒扭制动试验对工业控制计算机的操作系统实时性要求较高，Windows XP操作系统的实时性无法满足试验要求。本文通过在Windows XP操作系统中加装RTX插件的设计方案，增强Windows XP操作系统的实时性，利用RTX的中断管理机制直接访问I/O硬件端口，通过设置共享内存，实现RTX实时进程与Win32非实时进程的通讯。从而实现工业控制计算机操作系统的实时性。 恒扭制动控制采用工业控制中应用广泛的PID控制器，但常规PID控制器的控制参数整定繁琐。在制动过程中，由于制动工况的变化，会造成被试制动器的参数发生摄动。为改善PID控制器控制参数的适应性，实现PID控制参数的自适应，本文提出了采用模糊 PID控制的方式。首先，本文对恒扭制动控制系统的被控对象进行了机理分析，确立了相应制动工况下被控对象的传递函数数学模型，采用最小二乘系统参数辨识法，运用MATLAB的系统辨识工具箱对被控对象的数学模型进行了离线参数辨识。然后对所得模型进行了校验，验证模型的可用性。最后，设计了恒扭制动模糊PID控制器，并设计恒扭制动的常规PID控制与模糊PID控制的对比仿真实验，检验模糊PID控制在恒扭制动控制中的可用性。 实验结果表明，本文中的模糊PID控制器能够实现PID控制参数的自适应，对制动工况变化带来的制动器参数摄动有较好的控制效果，提高了系统响应的快速性，增强了鲁棒性。 |
| 作者： | 吴春晓 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 嵇启春 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西安建筑科技大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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