本文探討利用比例閥和伺服閥進行油壓位置定點控制時,油壓缸在無載及 加固定負載和變動負載情況下控制器之設計問題,並對控制閥做定位控制 比較。由於油壓系統是一個極為複雜且高度非線性的系統,因此利用傳統 高等控制理論分析時,將會造成數學動態方程式之推導較為繁雜的缺點, 而模糊控制理論乃利用專家或老師傅授的經驗法則所製成的邏輯判斷式來 控制系統,將其用於非線性系統尤為有效,因此本文乃嚐試將其應用於油 壓伺服系統定位控制中,並利用不同控制器對兩種控制器進行比較。實驗 結果顯示,在無載狀況下,PID 控制器和模糊控制器成功地對兩種控制閥 達到理想的定位伺服性能。而在負載 20 kg 之情況下,及變動負載的作 用影響時,模糊控制器較 PID控制器對不同定位點通用性較高,變動負載 作用下模糊控制器對負荷干擾之適應能力比 PID控制器為佳,可達到無過 衝量的響應,控制法則具有很好的強健性。從模糊控制器所得的實驗可 知: 模糊控制理論強調藉著專家的經驗來控制系統,只要控制法則能有效 妥善地描述系統特性,控制器就能達到不錯的參數變動適應能力。慎選歸 屬函數區間值及控制規則庫的建立,乃成為模糊控制的關鍵。至於控制閥 的比較方面,比例閥之時間響應較快,而在控制精度方面兩者相差很小。 因此證實在油壓位置伺服系統中,在控制系統響應頻率不大於 10Hz 的情 況下,設計模糊控制器控制比例閥所得的響應曲線其伺服性能不遜於使用 伺服閥之系統,象徵可取代高價位之伺服閥可行性,在工業應用方面具有 經濟效益。
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