升沉补偿系统自适应控制研究-EXP-PI控制-升沉补偿

升沉补偿系统自适应控制研究-EXP-PI控制-升沉补偿

实验目的

摘要：

针对升沉补偿系统，设计并搭建了一套升沉补偿实验平台。考虑到传统 PI 控制器在复杂海况下适应性不足的问题，提出了一种模糊 PI 控制方法，通过引入模糊控制规则对 PI 参数进行在线自整定，实现控制参数的自适应优化。

实验结果表明，在不同波浪周期和幅值条件下，所设计的模糊 PI 控制器相比传统 PI 控制具有更好的自适应能力、更高的补偿精度以及更优的系统稳定性，能够有效提升升沉补偿系统在复杂工况下的控制性能。

关键字：

• 升沉补偿系统
• 模糊 PI 控制
• 参数自整定

注：本文仅从实验系统与工程实现角度进行记录。

实验系统整体结构

下图为根据实验内容整理的系统结构框图。

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关键信号与实验流程说明

• 六自由度振动台模拟海浪波，推动安装在振动台上面的丝杆结构上下运动。
• 非接触式激光传感器实时测量丝杆垂直位移
• 信号经数据采集反馈至 PI 控制器，与期望值比较形成闭环控制，计算补偿方向与速度指令
• 方向与速度指令驱动丝杆运动，实现升沉补偿

说明：仅记录信号在系统中的流向与作用，不涉及控制算法或具体参数。

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实验数据与现场

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说明

结构框图来源于实际实验平台验证后的通用实现形式，细节根据具体硬件版本略有差异。

涉及的部分硬件

• 六自由度振动平台 QUANSER Hexapod
• 伺服驱动与电机 Panasonic MHMD042G1U ，MBDHT2510E
• 激光传感器 Panasonic HG-C1400

以上配置仅用于说明实验背景，不同应用场景下可采用等效方案。

交流说明

说明：本文内容基于本人 GitHub 项目整理，并结合实际工程经验补充说明。

本文仅记录一种可复现的实现方式，不同应用场景下会有不同取舍。如果你对其中某个环节（传感器 / 控制算法 / 实验结构）感兴趣，欢迎交流不同的实现思路。