液压位置伺服系统的模糊 PID 控制研究 

许建

1

  肖维荣

2

Xu.jian  Xiao.weirong 

1.山东大学控制科学与工程学院   250061 

2.上海贝加莱工业自动化有限公司  200235 

摘    要：  针对液压位置伺服系统中参数时变和非线性等特点，本文使用模糊 PID 控制算法
实现对 PID 参数的在线自调整。Matlab 仿真表明，与传统 PID 控制相比，模糊 PID 控制具
有超调小、稳态精度高、鲁棒性强等特点。 
关键词：伺服阀；  位置伺服系统；  模糊控制；  模糊 PID 
中图分类号：TP214+.1   文献标识码：A 

Research of Fuzzy PID Control for Hydraulic Position Servo System 

Abstract: The Fuzzy PID Control was proposed for modifying the parameters of PID 

online for time-varying nonlinear Hydraulic Position Servo System. The simulation results 

based on Matlab have shown that Fuzzy PID Control system has smaller overshoot, 

higher steady-state precision and stronger robustness than the traditional PID Control. 

Keywords: Servo valve;    Position Servo System;  Fuzzy Control;  Fuzzy PID 

 

1.  引言 

当今，在工业、国防等自动化领域，液压伺服系统以其重量轻、体积小、产生力矩大等

优点而得到广泛应用。但由于漏油、油液污染等因素影响，液压伺服系统中普遍存在参数时
变、非线性尤其是阀控动力机构流量非线性等现象。随着对控制精度要求的提高，对液压伺
服控制技术也提出了越来越高的要求。传统PID控制很难达到满意的控制效果，针对这一问
题，近年来出现了许多不同的现代控制策略，如神经网络控制、自适应控制、模糊控制、预
测控制等。这些控制方法在理论上取得很大进步，但是在液压伺服控制中还有一些实际问题
需要解决

[1]

。 

模糊控制不需要被控对象的精确数学模型，并且可以引入专家经验，因此有较好的实用

性。但单独使用模糊控制不易消除稳态误差，且对控制器运算性能要求较高

[2]

，而PID算法

简单又可以较好的消除稳态误差。对此，本文采用模糊控制与PID控制结合，利用模糊控制
实时修正PID参数，提高了系统的控制精度和鲁棒性，有较好的实用性。 

 

2.  液压位置伺服系统 

压

液

缸

负 载

输

指令

入

阀

伺服

 

P

S

放大器

传

位置

感器

图 1  液压位置伺服系统结