一電一氣比例方向閥位置控制系統基于MATLAB的PID控制

沈玲（無錫技師學院，江蘇 無錫，214000）

一電一氣比例方向閥位置控制系統基于MATLAB的PID控制

沈玲
（無錫技師學院，江蘇 無錫，214000）

本本文以某一機械手夾緊氣缸為研究對象，通過其伺服系統的傳遞函數，利用MATLAB強大計算及仿真功能，采用試湊的方法來找到系統合適的參數，實現對系統PID參數的整定，使系統的穩定性、響應速度、超調量及穩態誤差等方面都得到了較好的改善。

PID；整定；仿真

1 MATLAB概述

MATLAB又被稱為矩陣工作室，是進行信號分析及處理，圖形圖像處理，系統的建模及仿真分析，系統振動分析等而研發的一款強大的計算軟件。

SIMULINK是MATLAB中一個非常重要的仿真工具包，是仿真與連接的結合。通過SIMULINK仿真工具，可以方便地處理線性及非線性系統，能夠動態建模及仿真分析，方法簡單，運用靈活。

2 PID控制原理

PID控制是由比例（P）、積分（I）、微分（D）三個環節所構成的控制方式，設給定值為，實際輸出值為，兩者之間產生一個偏差，將偏差的P、I、D這三個環節組成線性控制量來控制被控對象，也稱其為PID控制器［1］，PID控制系統原理如圖1所示。

3 PID控制器的MATLAB仿真

本文以一運送軸承的機械手為例，取其夾緊氣缸為研究對象。從軸承產品多樣性角度考慮，為了保證在不同軸承產品的生產中，機械手仍能有效夾緊軸承組件，本文考慮采用一伺服系統來實現對該夾緊氣缸任意位置的精確控制，且達到快速響應，穩定性好的要求。

選擇DGP-25-250-PPV-A-B型無杠氣缸及MPYE-5-1/4-010-B型三位五通比例方向控制閥，建立該夾緊氣缸氣動比例閥位置控制系統的數學模型（公式1），其仿真曲線見圖2所示。……