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系统仿真学报、,. .
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电液伺服变距系统的二维云模型控制研究
李众,高键
华东船舶工业学院电子与信息系,镇江
摘要:云模型是对语言值所蕴含的模糊性和随机性的一种数学描述,它用期望值、熵和超
熵表征定性概念,将概念的模糊性和随机性集成在一起,是实现知识库中定量与定性之间相互
转换的一种新途径。本文论述了模糊子集的云模型表示、基于云模型控制规则的不确定性推理,并
设计了一种二维云模型控制器。仿真结果表明,该控制器简易、直观、鲁棒性强,具有良好的控制
性能和较好的应用价值。
关键词:液压伺服系统;云模型;定性推理;智能控制
文章编号:———中图分类号:; 文献标识码:


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引言电液伺服变距系统模型
电液伺服变距系统常用于船舶调距桨变距驱动过程中, 考虑一个典型的液压伺服系统,如图所示,其运动
用于保证对螺旋桨螺距的动态调节和稳定,对船舶航行具有方程为:
重要意义。对于装备有调距桨的船舶动力推进系统来说,其。
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内部各组成部分是一个相互关联的整体,某一部件的运行状“.
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态及其变化必然要引起其它关联部件的变化。电液伺服变距
系统是船舶调距桨动力推进系统的重要组成部分,对螺距控其中:是控制信号;是系统输出;为活塞及负载
制性能的优劣直接影响整个系统控制性能】『。电液伺服系的总质量;和分别是阻尼系数和弹性系数;为活塞
统本质上是非线性、时变系统,另外还受到诸如环境、参数的有效面积;和分别伺服阀系数和总泄漏系数;。和
变化等不确定因素的影响,因此难以确定其准确的线性模分别是油源压强和油缸负载压强;是油液的等效体积
型。采用传统的控制方法,系统的综合性能较差。弹性模量;为液压缸及其连接管的总容积。
云模型『】【】方法是在传统模糊集理论的基础上,引入概
率统计思想,将隶属函数的精确性拓展为具有统计分布的不
确定性,同时还具有实现定性与定量之间的不确定性转换等
特性。本文以二维云模型及其推理为基础,设计了一种二维
云模型控制器,并将其应用于电液伺服变距控制系统中,
结果表明该方法对变距过程具有良好的控制能力,并且对系
统内部的不确定性因素也有较强的鲁棒性。图液压变距结构
该系统表现为非线性特性,其不确定性为:液压油的内
部泄漏及其压缩性随温度等工况而变化。阀的死区特性
收稿日期.. 修回日期;.—
基金项日:华东船舶工业学院青年基金项目及非线性使得表现为时变且较难确定。在变距过程
作者倚介:李众.。男,河北人,副教授,研究方向为智能控制、
中,船体受海况浪涌、风速等影响的非线性等。
电气自动化。
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李众,等:电液伺服变距系统的二维云模型控制研究‘。
控制问题的数学描述.,,】, ,:,
.二维云模型
定义:,到闭区问
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是一个具有稳定倾向的随机数,则在上的分布祢
,或称之为的云模型
云模型是用语言值即模糊子集表示的某个定性概念