机床与液压

作者：刘先明，严宇，卢文平，卿玉，杭峥，管锋

单位：长江大学机械工程学院；长江大学机械工程学院；国网冀北电力有限公司物资分公司；中国石油川庆钻探工程有限公司井控应急救援响应中心；长江大学机械工程学院；长江大学机械工程学院

关键词：自动抢接止回阀;液压伺服系统;PID控制;模糊控制

基金：湖北省教育厅科学研究计划项目（Ｄ20201305）；油气藏地质及开发工程国家重点实验室开放基金项目（PLN202012）

针对发生井喷事故时人工抢接止回阀存在的抢接时间长、可靠性差、易造成人员伤亡等问题，设计一种可用于抢接止回阀的自动化装置。为了使自动抢接止回阀装置在发生井喷时能够快速、平稳、精准地进行止回阀的对接，以装置的立柱回转关节和折叠臂关节为对象，采用控制理论和数值分析结合的方法，建立2种关节液压伺服系统的数学模型，研究了模糊PID控制算法，并结合专家经验设计一种模糊控制器。基于MATLAB/ Simulink搭建了2种关节的液压伺服系统仿真模型，并在相同参数条件下对模糊PID控制和常规PID控制进行了仿真研究。仿真结果表明：相较于传统PID控制，所提模糊PID控制方法优势在于：当无干扰时，立柱回转关节和折叠臂关节的调节时间分别缩短3.8 s和2.25 s,最大超调量分别降低15%和13.7%；当有干扰时，立柱回转关节和折叠臂关节的震荡超调量分别下降6.2%和3.4%,调节时间分别缩短1.95 s和1 s，模糊PID控制方法使得控制系统的动态响应性能更加优异、抗干扰性能更强。

来源：2024年第20期

《机床与液压》期刊编辑部

查看机床与液压杂志2024年第20期