[发明专利]一种用于横机的模糊自适应气动伺服控制系统

权利要求书

1.一种用于横机的模糊自适应气动伺服控制系统，其特征在于：系统由横机机头、活塞、气缸、连杆拖动机构、电磁阀A、电磁阀B、压缩空气、编码器和控制器组成，横机机头由活塞通过连杆拖动机构连接，活塞把气缸分为两个互相隔绝的气缸内腔A腔和B腔，A腔与电磁阀A连接，B腔于电磁阀B连接，压缩空气来自外接的空压机；控制器的输入端通过编码器与横机机头连接，控制器的输出端口分别与电磁阀A和电磁阀B连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于横机的模糊自适应气动伺服控制系统，其特征在于：控制器由预存当前横机纺织相关的先验经验，包含有制动补偿参数、速度预估参数及工艺负载预估参数等知识经验的知识经验库模块、可以实时获取编码器的位置和速度信息，并根据二者信息在线计算当前工况下负载数值的模糊推理运算模块、可以根据知识经验库模块的经验知识和实时在线负载预测模块的实时在线计算负载特性，并结合预先设置的位置信息，计算开关型的电磁阀应作用的时间，并在计算点发出制动动作，从而实现气缸活塞的位置控制，达到控制横机机头位置的实时在线负载预测模块和比较单元组成，控制器内置有模糊自适应控制算法。

3.根据权利要求2所述的一种用于横机的模糊自适应气动伺服控制系统，其特征在于：模糊自适应控制算法作为一种计算机数字控制技术，按照下列步骤进行：

第一步、选定模糊控制器的输入量为横机机头负荷e、机头运行速度N，输出变量为电磁阀制动点u，并进行归一化量程转换；

第二步、模糊化，确定各变量的模糊语言取值及相应的隶属函数；模糊语言值选取5个，取为{负大，负小，零，正小，正大}，然后对所选取的模糊集定义其隶属函数，取梯形隶属函数，取为均匀间隔；

第三步、建立模糊控制规则；规则的归纳和规则库的建立，是从实际控制经验过渡到模糊控制器的中心环节，控制律由一组if-then结构的模糊条件语句构成，并总结为模糊控制规则表，可直接由e和c查询相应的控制量u；

第四步、利用知识经验库模块的经验知识和实时在线负载预测模块的实时在线计算负载特性，修正横机机头负荷e，达到自适应控制目的；

第五步、模糊推理和解模糊化方法；采用最大乘积推理方法，解模糊化方法采用重心法，将模糊量转化为精确量，用以实施最后的控制策略。