关于飞行器舵机稳定性优化控制研究

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1、第33卷第7期计算机仿真2016年7月文章编号：1006—9348(2016)07-0126—05关于飞行器舵机稳定性优化控制研究汪镇波L2，张跃1，张明月1(1．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033；2．中国科学院大学，北京100049)摘要：在飞行器稳定性优化问题的研究中，舵机是飞行器系统的重要组成部分，其性能决定飞行过程的动态品质和稳定性，而应用无刷直流电机的舵机参数可能随着电机动态特性而改变。为了提高舵机变参数状态下的动静态性能，应用自适应模糊PI控制器，通过制定模糊控制规则，利用Mamdani推理的方法实现了对PI参数的在线自整定，解决了变参数

2、下常规PI控制稳定性较差的问题。利用simulink进行控制器的仿真，结果表明，自适应模糊PI控制与常规PI控制相比，减少了超调量和调节时间，并且在变参数的情况下具有稳定性的优势。关键词：舵机；自适应模糊；变参数；仿真中图分类号：TP273．4文献标识码：BResearchofStabilityOptimizationControlofVehicleSteeringGearWANGZhen-b01”，ZHANGYuel，ZHANGMing-yue(1．ChangehunInstituteofOptics，FineMechanicsandPhysics，ChineseAcadem

3、yofSciences，Changehun130033，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049)ABSTRACT：Steeringgearisanimportantpartofvehiclesystem，itsperformancesdecidetheflightdynamicquality．Theparametersofthesteeringgearwhichusesthebrushlessdcmotormaychangewiththemotordynamiceharacteris-tics．Ino

4、rdertoimprovetheelectricsteeringgeardynarmcandstaticperformancesinthecaseofvaryingparameters，weintroducedfuzzycontroltheoryORthebasisoftheconventionalPIcontrol，usedtheadaptivefuzzyPIcontroller，setthefuzzycontrolrules，usedthemethodofMamdaniinferencetorealizetheon-lineself-tuningofPIparameters

5、，andsolvedtheproblemthatconventionalPIcontrolstabilityispoorerintheeaseofvaryingparameters．UsingSimu-linktosimulatethecontrol，thesimulationresultsshowthattheadaptivefhzz)rPIcontrolcomparedwithconventionalPIDcontrolCanreducetheovershootandadjusttime，andhavetheadvantageofgoodstabilityinthecase

6、ofvaryingparameters．KEYWORDS：Steeringgear；Adaptivefuzzy；Variableparameter；Simulationl引言电动舵机是飞行器控制系统中重要的组成部分之一，是控制系统的执行机构，其性能决定飞行过程的动态品质。随着飞行器发展，对舵机控制系统的控制精度、响应速度和适应能力的需求越来越高，因此对新的控制方法的研究十分必要。传统的飞行器控制器设计，是在静态下根据性能指标要求，用常规PI控制进行设计。这种方法所设计的控制器结构简单，控制精度好，但是在实际飞行环境中，舵机系统参数会随之发生变化。若用常规Pl控制器设计，就需要对

7、每种飞行状态进行单独设计，并且实时调整PI参数以保证动态性能，这样极大增加了工作量和复杂程度。模糊控制是一种基金项目：中国科学院知识创新工程国防科技创新重要项目(Ⅵ1订一1112、收稿日期：2015—08—14修回日期：2015-09-28．．———126·-———近年来发展起来的新型控制策略，其优点是不要求被控对象精确的数学模型，可根据人工控制规则来建立控制决策表，再由该表来决定控制量大小，因此在线自适应能力较强。将两者结合的自适应模糊PI控制，具有模糊控制不依赖于被控对象精确数学模型、对