机床与液压

作者：鞠超，叶敏，冯凯阳，李鑫，王桥，孙乙丁

单位：长安大学公路养护装备国家工程实验室；长安大学公路养护装备国家工程实验室；长安大学工程机械学院；西安建筑科技大学建筑设备科学与工程学院；长安大学公路养护装备国家工程实验室；长安大学工程机械学院

关键词：高速清扫车;摆臂控制系统;BP神经网络;PID;联合仿真

基金：陕西省交通运输厅科研项目（18-17K）；陕西省科技创新团队（2020TD0012）;中央高校基本科研业务费专项资金项目（300102252710）

针对传统清扫车摆臂开环控制系统的动态响应特性不足、抗干扰能力弱，不能适应高速工况下清扫作业，设计了高速清扫车摆臂执行机构和闭环控制系统。为解决BP神经网络(BPNN)存在局部极值、收敛速度慢等问题，提出一种改进BPNN PID算法，其核心是通过主动串联校正，抑制PID前一次输出值u (k-1)对此次输出值u (k)的影响。通过搭建Simulink-AMESim联合仿真模型，研究了高速清扫车摆臂闭环控制系统的阶跃响应、抗干扰能力以及位置跟踪能力。研究结果表明:所改进的BPNN PID控制器能够动态调整PID参数，提高了系统的适应性、准确性和稳定性;改进BPNN PID控制器的抗干扰能力更强，鲁棒性更好，且系统近乎没有超调，超调量为0.5%，仅为PID控制超调量的2.34%，稳定时间0.62 s，相比PID提前了66.31%。

来源：2023年第14期

《机床与液压》期刊编辑部

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