一种结合PID与模糊控制的导地线张力放线控制方法

摘要

导地线张力放线过程中常出现抖动与振荡问题，严重影响控制精度与施工效率。为提升张力放线系统的控制性能，提出一种结合PID与模糊控制的导地线张力放线控制方法。通过引入模糊控制理论对传统PID控制进行优化，设计二维模糊控制结构的模糊PID控制器。该控制器以张力偏差及其变化率为输入，实时调整PID参数，并依据系统状态自适应更新控制规则。在模糊论域设计阶段，综合考虑语言变量等级与行业经验确定输入量实际论域，并设定量化因子以映射实际值与模糊值。采用加权平均法进行去模糊化处理，输出精确控制量，实现对收放线盘的平稳控制。实验在强风环境下进行，分别设置收线盘转速为1 r/s与10 r/s两种工况。结果表明，所提方法在低速与高速收线过程中均能保持张力曲线平稳，无明显振荡现象，尤其在高速条件下仍表现出优越的跟踪性能与控制鲁棒性。相较于对比方法，所提方法在不同工况下均具有更高的控制精度与稳定性，适用于复杂环境下的导地线张力放线工程应用，具有实际应用价值。

关键词

PID / 模糊控制 / 模糊论域 / 张力放线控制 / 导地线 / 量化因子 / 加权平均法

基金资助

江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ212819)