张力收放系统通过储维绞车控制系统进行张力控制， 中山升降车出租, 中山租赁升降车, 中山升降车   ＰＩＤ控制是目前工业控制中应用非常广泛的一种控制器，是一种线性控制，结构简单，稳定性较好，可靠性较高，且ＰＩＤ在现场的可操作性较嚴，参数易于调整，是最为基础的一种控制方式。通过对控制量的实际测量值与系统设定值进行化较获得控制量的偏差信号ｅ（ｔ），对ｅ（ｔ）进行比例、积分、徵分变换得到控制系统的比例环节、节分环节、徵分环节，分别对相应环节进行控制。其中：Ｋｐ一一比例系数ｒ——积分时间常数   Ｔｄ一一微分时间常数比例环节Ｋｐ，成比例地放大偏差信号ｅ（ｔ），在偏差产生的瞬间作出快速反应，使控制量向偏差碱小的方向变化，化例系数Ｋｐ越大，则控制性能越强，但Ｋｐ若太大，则会导致控制系统震荡，降低系统的稳定性。积分环节Ｔｉ，反映控制系统的累积误差，若控制系统中存在偏差，则由于积分环节的影响，控制目标的累积误差会不断增大，因此对积分环节的控制主要作用是消除系统的稳态误差，以提高系统的无差度。但积分环节在调节系统误差的过程中同时会降低系统的响应速度，增加系统的趙调量，因此需根据实际控制系统的具体控制要求进行积分常数的确定脚。

      微分环节Ｔｄ，主要反映系统偏差信号的变化趋势（变化速度），并根据该变化进行控制。微分控制器的输出随着偏差变化速率的增加而增加，常常在偏差变大之前进行微分修正，可减小超调、减小震荡，增大系统稳定性。计算机控制是一种采样控制，通过对控制量一定周期性的采样，对采用时刻的信号偏差计算补偿控制量，因此在计算机控制中ＰＩＤ的积分、微分环＇节不能够精准地计算得出，需要进行离散化处理具体离散化处理的方法为：ＷＴ作为采样周期，ｋ作为采样序号，离散采样时间ｋＴ对应连续时间ｔ，最后用求和方式代替积分。用增量的形式代替徵分，最后离散ＰＩＤ算法表达式变为：其中，Ｔ为计算机的采样周期。在采样计算控制过程中，若采样周期足够小，则最后的计算结果可以得精确的结果，本课题采用增量式ＰＩＤ算法进行控制。

       变增益ＰＩＤ拴制张力释放绞车控制系统负责对负载运动速度的调节，当负载需要大范围调速时，由于系统需要在短时间巧响应大范围的速度变化，且系统自身存在滞后，会产生较为严重的积分饱和现象，从而使系统产生很大的超调和长时间的震荡。为了解决这个问题，同时能够有效的调节速度，对ＰＩＤ算法进行改进，采用变增益ＰＩＤ控制算法。主要对积分环节进行变增益控制，在速度控制的初期，取消积分环节，即积分增益为０，当速度接近设定值时引入积分作用，其控制原理。

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     变增益ＰＩＤ控制设计速度偏差闽值Ｅ，与偏差信号ｅ（ｋ）（速度偏差）进行比较，若ｅ（ｋ）大于Ｅ，则设积分项增益为０，取消积分控制，以保证ｅ不至于太大。只有在ｅ（ｋ）较小时，引入积分修正作用。对于积分的选择性添加的变增益调节，可使控制量始终停留在控制的饱和区外，即使进入饱和区，化可较快的退出。改善了系统的控制特性。改进的变增益ＰＩＤ控制算法为：其中：Ｋｆ变增益系数有：由本文２．４节得出的张力释放绞车系统的速度控制传递函数，绘制ＰＩＤ控制框图。传递函数Ｇ似为：在ＭＡＴＬＡＢ中对ＰＩＤ控制进行仿真，上述传递函数中Ｔｓ为缆绳张力，其值随环境因Ｋ。素在负载重为的基础上进行变化，在ＭＡＴＬＡＢ中选用随机模块。传递函数中的项值很大，在此基础上，ＰＩＤ的比例、积分、微分系数分别设定为：０．０４２，０．０１９，０．０６８。

    储编系统张力控制策略,  张力收放系统包括液压控制部分、机械装置执行部分，由于液压控制自身的非线性，同时机械装置存在不可避免的偏Ａ、等非线性因素。因此在系统工作过程中，非线性因素对系统产生不断的误差累巧影响，使维绳张力偏离设定值，且由于非线性因素一直存在，张力偏差不断增大。因此在系统中安装张力传感器，结合张力反馈信号，设计ＰＩＤ闭环控制策略，Ｗ减小张力偏差，提高张力控制精度，同时，适当减小系统超调，加快系统对张力调节的响应时间，总体张力控制策略的控制目标为提高系统的动态性能并减小系统的稳态误差。

     张力控制问题可总结归纳为： 一一缆绳设定张力Ｔ２——缆绳实际张力通过得出缆绳张力与比例溢流阀电压之间的传递函数，即控制量为比例溢流阀输入信号电压值。在储维绞车卷筒排缆出口设置张力传感器，传感器输出信号作为张力反馈信号Ｔ２，通过比较实际张力Ｔ２与张力设定值Ｔｉ，调节比例溢流阀１、２各自的输入电压信号。由于液压系统自身的非线性为增加了系统阻尼，使得系统的动态特性能够满足要求。此ＰＩＤ控制器设计的主要目的为提高系统维绳张力稳定的精度，在控制器设计中应尽量避免对系统阻尼的过多影响，若就此对张力稳定时间进行进一步影响，则对于张力精度补偿存在偏差。因此，在设计ＰＩＤ控制器时，选择离散式的ＰＩ控制器，在参数设置的过程中，要同时考虑对精度的提高以及系统动态性能的稳定两方面因素。观察前文中输入阶跃信号的响应曲线，动态性能较好的曲线，其响应时间约为１s左右，张力控制器的采用时间定为调整时间的１／２０，因此采样时间Ｔｏ为０．５ｓ．对阶跃信号响应曲线的初始段进行分析，可看为一个含有延迟的一阶传递函数： 由于需要控制系统响应时间的稳定，因此选用ＣＨＲ算法设计ＰＩＤ控制器。在ＣＨＲ算法中，可选择适当的时间常数，对于本系统较为适用。同时ＣＨ可选择一定阻尼参数，从而降低系统的超调量；且包含了设定参数的一般系统设定控制算法以及一定扰动下的控制两种模式。由于在控制器设计过程中，采用了较大的采样时间，通过仿真，对上述参数进行进一步调整，因此对积分项Ｔｉ进行适当增加，以减小采样时间对控制系统的稳定时间。由于系统存在一定的超调，因此适当减小比例环节Ｋｐ，对增加控制器后的仿真。  曲线１为加入控制器之前系统对于阶跃信号的响应，曲线２为加入控制器后对阶跃信号的响应曲线。由仿真结果可以看出，控制器的加入，使系统张力控制精度在很大程度上有了提高，且系统张力的稳定时间也可控制在需求范围内，使张力系统具有较好的动态性能，以及较小的稳态误差。

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