鼎湖路灯车出租，清远路灯车出租， 鹤山路灯车出租     怎么建立基于PID控制的路灯车的垂直伺服液压加载系统算法？      阐述了液压系统的加载方法以及在试验台架上的具体实现过程。在实际工程应用中，为了限制累积偏差以及防止新偏差的介入、降低试验环境的影响、提高路面冲击载荷复现的精度，为垂直伺服液压系统加入控制系统是非常有必要的。PID控制是最经典的控制方法之一，其优点是简单、可靠性高以及在工程现场易于实现。PID控制的实质是基于系统误差的过去、现在和未来的信息，对其进行线性组合进而计算得到系统的控制量。PID控制器结构和算法简单，在工业控制中应用广泛，但由于其参数整定方法较复杂，通常需要用凑试法来确定，首先要根据具体的调节规律、不同调节对象的特征，然后经过闭环试验，反复凑试才能得到合适的参数。PID控制器不能控制复杂过程（如非线性、时变、耦合等系统），抗干扰能力较差，鲁棒性也不够好。即使如此，PID控制器在现在的工业控制系统中依然是最常用的且非常有效的控制器。   PID控制器是工业控制中一种非常常见的线性控制器。在实际工程应用中，PID控制器有多种衍生形式，如：PD、PI、增量PID以及各种加有滤波的PID控制器。本文将对基于PID控制的垂直伺服液压加载系统进行分析，建立控制模型并接入第三章所搭建的液压模型对其输出的加载力进行控制仿真分析。

          1， 在模拟调节系统中，PID控制算法的表达式为：其中，tu）（为PID控制器的输出型号；te）（为输入到PID控制器的偏差信号，是测量值和给定值之差；pK为PID控制器的比例系数；iT1为PID控制器的积分时间系数；dT为PID控制器的微分时间系数。对式（4.1）进行拉普拉斯变化，可以推导出PID控制器的传递函数。 为了避开纯微分运算过程，一般用一阶滞后环节来近似替换纯微分环节，即可将PID控制器写为：当sN趋近于∞时，为纯微分运算。在实际应用中，sN取一个比较大的值就可以进行近似替代，比如10sN。在实际仿真研究时可以发现，一般实例中，sN不必取一个非常大的数值，一般来说取2及以上就可以很好的逼近实际的微分效果。都可以表示PID控制器，但它们都有各自的特点。在PID控制与优化中一般使用式（4.1），而在介绍PID的整定算法是一般采用式（4.2）。

      

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         在计算机的控制系统中，PID控制器其实是一种数字控制器，由于计算机控制是一种采样控制，它只能根据采样时刻的偏差值来计算控制量。由于式（4.3）中的积分项与微分项不能直接准确的计算，需要对其进行离散化处理，用数值计算的方式逼近，在采样时刻ti T（T为采样周期），为了化简用iu），离散的PID控制器表达式。如果采样周期T足够小，这种逼近方法则可以非常准确，其被控过程和连续控制过程都很接近。离散PID控制器的传递函数。  如果计算机控制算法的输出值iu）（直接去执行机构的位置量时，则和执行机构的位置一一对应，被称为位置式PID控制算法。那么当执行机构需要的不是控制量的绝对值而是其增量时。位置式PID控制和增量式PID控制的实质是一样的，但由于增量式PID控制只控制前一次和前两次的偏差，节省计算机的内存和计算时间；增量式PID控制与执行机构的原始位置无关，控制过程中能减少冲击、平滑过渡、失误动作小。因此本文采用的是控制效果较好的增量式PID控制。对于PID控制算法三个系数的分析：比例系数的作用是加快系统的响应速度，提高系统的调节精度，其值越大系统响应速度越快，但是其值过大会引起系统不稳定；积分环节作用系数的作用是消除系统的静态误差，其值越大积分的速度就越快，那么消除系统静态误差的速度就越快，但是其值过大会使系统的动态特性变差。过小则会使过度时间延长系统稳定较慢；微分环节作用系数的作用是改善系统的动态特性，增加系统的稳定性，但是其值过大会使系统响应过程提前制动，延长调节时间且系统抗干扰能力会变差。

           2 PID控制下液压加载力仿真试验结果， 为了验证PID控制器的可行性与有效性，本文在进行实际台架实验之前，对PID控制下的液压伺服系统模型以及基于台架的整车模型进行仿真试验，实现在计算机仿真台架模型中复现路面冲击载荷，为以后的台架半实物在环试验提供理论基础。复现汽车空载状态下以10km/h的车速匀速通过起伏路面的冲击载荷时，PID控制液压加载力的控制效果图及其放大图。通过PID控制的垂直伺服液压加载系统所输出的加载力的反馈值与给定值的趋势大致是相同的。而从放大图上来看，控制效果并不是十分完美，其控制误差约为5.8％。首先，反馈值是有一定滞后的（大致为0.1s），但这种滞后的效果并没有随时间的增加而增大；其次，反馈值对于给定值的波峰、波谷跟随有一定的差距，不能完全达到给定值所给出的最大值或最小值。造成这些问题的主要原因可能是系统误差以及液压加载系统精度不够。  汽车空载状态下以10km/h的车速匀速通过减速带路面的冲击载荷时，PID控制液压加载力的控制效果图及其放大图。 通过PID控制的垂直伺服液压加载系统所输出的加载力的反馈值与给定值的趋势大致是相同的，但由于通过减速带时的动态响应非常快，所以导致仿真系统来不及做出反应，其控制误差约为10.3％。 反馈值的滞后现象依然是存在的，且滞后的效果并没有随时间的增加而叠加；对于除开响应时间很短的最大值和最小值来说，其余的峰值跟随还是很好的。 由于起伏路所引起的冲击载荷较为平缓，所以PID控制的加载力反馈值是非常理想的，而对于减速带路面引起的响应时间极短、峰值极大的冲击载荷，其模拟效果较差。但总体而言，对于两种路面的冲击载荷模拟大致趋势是相同的，能够反映出路面的特性。因此，该仿真系统实现了在计算机仿真台架模型中复现路面冲击载荷。

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