仪器仪表学报
儀器儀錶學報
의기의표학보
CHINESE JOURNAL OF SCIENTIFIC INSTRUMENT
2013年
10期
2388-2394
,共7页
孙航%韩红霞%曹立华%耿爱辉
孫航%韓紅霞%曹立華%耿愛輝
손항%한홍하%조립화%경애휘
模糊PID%伺服控制%大型经纬仪%参数自整定
模糊PID%伺服控製%大型經緯儀%參數自整定
모호PID%사복공제%대형경위의%삼수자정정
fuzzy-PID%servo control%large theodolite%parameter self-tuning
为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度.在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同时将位置环设计为传统的一阶调节器.讨论了速度环模糊PID控制器的结构和PID参数的整定方法,在设计中比例系数KP、微分系数KD用模糊方法进行自整定,而积分参数KI采用固定参数,并在MATLAB中对该模糊PID控制器进行了仿真研究,对比了模糊PID控制器与传统PID控制器的性能指标和抗干扰能力.实验结果表明:模糊PID控制器具有自整定参数的能力,并且跟踪性能远远优于传统PID控制器.在实际项目中对所设计的模糊PID控制器进行了应用,在对经纬仪进行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正弦引导时测得最大误差仅为0.6".在对经纬仪进行速度为15"的等速引导时系统运行平稳,实际测得速度与引导速度的均方根误差仅为0.63".
為瞭使大型經緯儀在跟蹤快速目標時具有較高的響應速度和較彊的抗榦擾能力,同時在跟蹤低速目標時具有較好的平穩性和較高的精度.在傳統伺服控製器雙閉環的結構基礎上,利用模糊控製理論將伺服控製的速度環調節器設計為模糊PID控製器,同時將位置環設計為傳統的一階調節器.討論瞭速度環模糊PID控製器的結構和PID參數的整定方法,在設計中比例繫數KP、微分繫數KD用模糊方法進行自整定,而積分參數KI採用固定參數,併在MATLAB中對該模糊PID控製器進行瞭倣真研究,對比瞭模糊PID控製器與傳統PID控製器的性能指標和抗榦擾能力.實驗結果錶明:模糊PID控製器具有自整定參數的能力,併且跟蹤性能遠遠優于傳統PID控製器.在實際項目中對所設計的模糊PID控製器進行瞭應用,在對經緯儀進行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正絃引導時測得最大誤差僅為0.6".在對經緯儀進行速度為15"的等速引導時繫統運行平穩,實際測得速度與引導速度的均方根誤差僅為0.63".
위료사대형경위의재근종쾌속목표시구유교고적향응속도화교강적항간우능력,동시재근종저속목표시구유교호적평은성화교고적정도.재전통사복공제기쌍폐배적결구기출상,이용모호공제이론장사복공제적속도배조절기설계위모호PID공제기,동시장위치배설계위전통적일계조절기.토론료속도배모호PID공제기적결구화PID삼수적정정방법,재설계중비례계수KP、미분계수KD용모호방법진행자정정,이적분삼수KI채용고정삼수,병재MATLAB중대해모호PID공제기진행료방진연구,대비료모호PID공제기여전통PID공제기적성능지표화항간우능력.실험결과표명:모호PID공제기구유자정정삼수적능력,병차근종성능원원우우전통PID공제기.재실제항목중대소설계적모호PID공제기진행료응용,재대경위의진행최대속도20°/s최대가속도5°/s2적정현인도시측득최대오차부위0.6".재대경위의진행속도위15"적등속인도시계통운행평은,실제측득속도여인도속도적균방근오차부위0.63".
