机床与液压

作者：罗明，周建平，周忠祥，许燕

单位：新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院；新疆大学智能制造现代产业学院

关键词：油田卸水机械臂;液压系统;基于PSO的模糊PID;改进粒子群优化算法

基金：新疆维吾尔自治区天山英才科技创新领军人才项目（2022TSYCLJ0044）；机器人及智能装备技术科技创新团队项目（2022D14002）

为了解决新疆部分地区采用水罐车向油田井口卸水时面临的人员占用较多和效率低的问题，设计一种油田卸水机械臂，以实现水罐车的自动卸水工作。对该机械臂进行结构设计，并优化其液压系统。在AMESim和Simulink中建立控制系统的仿真模型，并提出一种基于粒子群优化（PSO）算法的模糊PID控制策略。该控制策略引入非线性递减权重，对粒子群算法进行改进，采用改进后的PSO对量化因子和比例因子进行更新迭代，实现对模糊PID参数的优化。采用阶跃信号和正弦信号作为激励，通过上升时间、超调量和平均误差等指标来评价该算法的控制效果。最后，制作油田卸水机械臂样机和控制系统进行性能测试。实验结果表明：使用基于PSO的模糊PID控制时，机械臂调整迅速、运动平稳且定位准确度高，能够满足油田卸水的使用需求。

来源：2025年第1期

《机床与液压》期刊编辑部

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