为了提高单轨吊起吊液压系统面对偏载启动、负载突变和系统调速时的自适应性,更好地满足单轨吊智能化远程控制需求,提出一种基于BP-PID控制的单轨吊液压起吊同步控制系统。首先,分析液压系统原理,并分析转速控制原理和同步控制策略;其次,分析BP神经网络原理并设计BP-PID控制器;最后运用AMESim和MATLAB/Simulink建立液压系统模型和同步控制器模型,并与PID控制进行比较分析系统偏载启动特性、抗负载突变特性和系统调速特性。仿真结果表明偏载启动时,系统采用BP-PID控制能够有效降低起吊马达超调量和最大同步误差,减少系统响应时间;负载突变时,系统采用BP-PID控制能够有效降低系统最大同步误差,减少系统响应时间,使系统具有更好的鲁棒性;调速时,系统采用BP-PID控制,无论目标转速增加还是减少,都能有效降低起吊马达超调量,减少系统响应时间。

为了克服单轨吊偏载起吊和负载波动工况,提高设备的安全性,提出一种单轨吊起吊马达Fuzzy-PID同步控制系统。分析该系统液压工作原理,选择主从同步控制策略;在AMESim和Simulink中建模;进行联合仿真,并与PID进行比较,分析系统的同步性和鲁棒性。仿真结果表明:单轨吊起吊马达采用Fuzzy-PID是切实可行的,与PID相比具有响应速度快,超调量小,鲁棒性好的优点。Fuzzy-PID在偏载起吊时,系统在0.8 s内达到稳定转速,相对于PID提高了42.1%;最大同步误差为35 r/min,相对于PID降低了27.1%;稳定后同步误为0.6 r/min,相对于PID降低了40%。负载波动时,系统在0.4 s内达到稳定转速,相对于PID提高了42.9%;最大同步误差为13 r/min,相对于PID降低了9%。故Fuzzy-PID可以有效解决起吊马达偏载起吊和负载波动工况,能保证单轨吊起吊动作平稳、同步、安全进行。