51、工业自动化控制中的关键技术与实验系统设计

工业自动化控制中的关键技术与实验系统设计

在工业自动化控制领域，有两项关键技术值得深入探讨，一项是基于模糊逻辑的批量送料自动导引车（AGV）跟踪控制算法，另一项是机器人电气连接器服务可靠性加速测试系统的设计。这两项技术在提高工业生产效率、保障设备可靠性等方面都有着重要的应用价值。

基于模糊逻辑的AGV跟踪控制算法

在AGV跟踪控制中，积分分离积分器和模糊PID控制器是两个核心部分。

积分分离积分器

积分器的主要目的是消除稳态误差，但在偏差较大时，对大偏差进行积分容易导致输出饱和，使系统出现较大超调。积分分离积分器的核心思想是：当偏差的绝对值大于设定阈值时，积分器输出为0，以减少系统超调；当偏差的绝对值小于设定阈值时，对偏差进行积分并输出，以消除稳态误差。其输出公式为：
[
u_i(k) =
\begin{cases}
0, & |e(k)| > 2 \text{ 且 } e(k) \neq 0 \
u_i(k - 1) + e(k), & |e(k)| \leq 2 \text{ 且 } e(k) \neq 0
\end{cases}
]
其中，(u_i(k)) 表示第 (k) 次采样时刻积分器的最终输出，阈值设定为偏差2。

模糊PID控制器仿真

通过MATLAB/Simulink仿真软件建立AGV跟踪控制系统的仿真模型。系统仿真时间为6s，采样控制周期设定为50ms。模糊推理系统采用Matlab提供的模糊逻辑系统开发工具箱中的Simulink模糊逻辑控制器模块，该模块主要由FIS编辑器、隶属度函数编辑器和规则编