离子聚合物-金属复合材料模糊PID控制方法研究

作     者：胡小品 常龙飞 李超群 卞长生 朱子才 HU Xiaopin;CHANG Longfei;LI Chaoqun;BIAN Changsheng;ZHU Zicai

作者机构：合肥工业大学工业与装备技术研究院安徽合肥230009 合肥工业大学材料科学与工程学院安徽合肥230009 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室陕西西安710049 苏州艾伊帕微动力科技有限公司江苏苏州215215 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51605131) 中国博士后科学基金面上资助项目(2015M581979) 

出 版 物：《合肥工业大学学报（自然科学版）》 (Journal of Hefei University of Technology：Natural Science)

年 卷 期：2019年第42卷第8期

页      码：1047-1052页

摘      要：文章针对离子聚合物-金属复合材料(ionic polymer metal composite,IPMC)的松弛效应,将模糊控制与PID控制相结合设计了模糊PID控制器,实现了其PID的参数自整定功能;采用Matlab/Simulink分别对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行仿真,仿真结果表明,模糊PID控制系统响应时间为0.2 s,远小于常规PID控制系统的1.5 s,模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了74.5%,稳态误差降低了65.6%;采用STC51单片机对模糊PID控制系统和常规PID控制系统进行了IPMC末端输出位移控制实验,结果表明模糊PID控制系统的最大超调量比常规PID控制系统降低了77%,稳态误差降低了49%。该文设计的模糊PID控制系统对IPMC末端输出位移的控制效果比常规PID控制系统有了显著改进,对IPMC材料的应用具有较为重要的促进作用。

主 题 词：柔性智能材料 电致动聚合物 离子聚合物-金属复合材料 松弛效应 模糊控制 PID控制 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-5060.2019.08.007

馆 藏 号：203774599...