超声换能器恒振幅控制策略研究

作者：苟晓玲; 徐恺; 陆鹏超; 孙梦瑶

来源：河南科技大学学报(自然科学版), 2021, 42(01): 12-3.

DOI：10.15926/j.cnki.issn1672-6871.2021.01.003

• 超声换能器
• 恒振幅
• 单神经元PID
• 模糊自适应

为了解决超声换能器在变负载情况下振幅不稳定而影响超声焊接质量的问题,在单神经元比例积分微分(PID)控制器的基础上,提出了改进型单神经元模糊自适应PID恒振幅控制算法。该算法以电流的偏差和偏差率为输入制定模糊控制规则,通过在线调整PID控制器3个参数的学习率ηp、ηi和ηd,进而自适应地调整PID控制器的3个系数kp、ki和kd。研究结果表明:在给定阶跃电流信号下,改进型的单神经元模糊自适应PID恒振幅控制算法相比于典型的PID控制算法,电流响应的稳态误差由2.50%降至0.13%,而相比于单神经元自适应PID控制算法,电流响应的调节时间则由2.5 ms缩短至1.7 ms。在给定阶跃负载信号下,改进型的单神经元模糊自适应PID控制器能在0.22 ms内恢复到给定电流(0.4±0.25%) A,极大地降低了负载的干扰。

• 单位
  河南科技大学; 机电工程学院