机床与液压

作者：卢宁，胡信凯，张辉

单位：北京建筑大学机电与车辆工程学院；北京市建筑安全监测工程技术研究中心；北京建筑大学机电与车辆工程学院；北京建筑大学机电与车辆工程学院

关键词：爬模液压缸;同步控制;改进粒子群算法;均值耦合策略;联合仿真

基金：北京建筑大学研究生创新项目（PG2024137）

针对爬模爬升过程中液压缸同步精度低和控制效果欠佳的问题，提出IPSO-BP-FuzzyPID与均值耦合同步控制策略。分析爬模结构及液压原理，设计均值耦合控制策略，提出引入同步误差动态调整权重和学习因子的粒子群算法，修正模糊神经网络在寻优过程中收敛缓慢、易陷入局部最小值的不足，并利用模糊神经网络的自学习能力，对PID控制器的参数进行整定。最后，采用IPSO-BP-FuzzyPID与均值耦合同步控制相结合的控制器，对爬模液压缸组进行AMESim/Simulink联合仿真，并将其与FuzzyPID和BP-FuzzyPID控制策略进行对比。结果表明：相比FuzzyPID与BP-FuzzyPID控制策略，IPSO-BP-FuzzyPID振荡幅度更小，振荡时间缩短73%和56%；FuzzyPID与BP-FuzzyPID达到预期位移分别需要39.5、38.2 s，而IPSO-BP-FuzzyPID仅需23.8 s，缩短了40%和37%；IPSO-BP-FuzzyPID将最大跟踪误差从0.046 5、0.030 8 m降低至0.015 1 m，分别降低了0.031 4、0.015 7 m。IPSO-BP-FuzzyPID控制器减小了振荡幅度，提高了同步精度，提高了爬升效率。该策略为爬模等工程机械的高精度同步控制提供了有效的解决方案。

来源：2026年第5期

《机床与液压》期刊编辑部

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