稳定回路智能分区PID控制方案研究-论文.pdf

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1、2014年7月1日现代电子技术Ju1．2014第37卷第13期ModemElectronicsTechniqueV01．37No．13稳定回路智能分区PID控制方案研究陈国栋，贺文涛(航天科工集团二院25所，北京100854)摘要：目前工程上普遍采用经典PID控制方法对稳定回路进行控制。但是，由于非线性因素的存在，实际产品往往高频去耦指标较差。以某型系统结构为研究对象，不基于模型的辨识，在模糊PID的基础上，提出并设计了一种智能分区PID控制方案。通过Simulink仿真验证，与传统PID控制方法相比，智能分

2、区PID控制方案对稳定回路的动态特性有明显的改善，对齿隙等非线性因素有很好的抑制能力。关键词：稳定回路；去耦；模糊PID控制；智能分区PID控制中图分类号：TN911．7-34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2014)13—0143—03StudyonintelligentpartitioningPIDcontrolschemeforstabilizationloopCHENGuo—dong，HEWen·tao(No．25InstituteoftheSecondResearchAcademy，Be

3、ijing100854，China)Abstract：Currently，classicalPIDcontrolappoachisusedgenerallytocontrolthestabilizationloop．However，duetothenonlinearfactors．theactualproductsoftenhavepoordecouplingindexinhigh~equency．Takingacertainsystemarchitectureastheresearchobjectinthi

4、spaper，anintelligentpartitioningPIDcontrolschemeisproposedanddesignedaccordingtOfuzzyPIDcontroltheory．TheresultofSimulinksimulationindicatesthat，incomparisonwiththetraditionalPIDcontrolmethod，theintelligentpartitioningPIDcontrolschemecanimprovethedynamiccha

5、racteristicsofstabilizationloopmoreobviously，andhasbetterabilitytoinhibitthenonlinearfactors．Keywords：stabilizationloop；decoupling；fuzzy—PIDcontrol；intelligentpartitioningPIDcontrol稳定回路的基本功能是消除弹体扰动对导引头天式中：K为比例增益；TI为积分时间常数；T。为微分时线耦合的影响。稳定回路通过稳定力矩来抵消载体运间常数；u(

6、t)为控制量；e(t)为偏差。为了能在控制系统动产生的干扰力矩，阻止被稳定对象相对惯性空间运中使用计算机，PID控制通常采用差分方程来表示，是动。目前，工程上主要采用经典PID控制策略。由于非离散系统，用求和来代替积分，用向后差分来代替微分，线性因素(主要是结构非线性)的存在，线性模型与实际可以得到PID位置型控制算式：产品有较大差别，所研究的产品高频(3～5Hz)去耦指标：+较低，为此，本文以某型典型结构为研究对象，不基于模LI窆f+TD盟I(2)=0‘J型的辨识，在模糊PID思想基础上，提出并设计了一种由

7、式(2)可得PID增量型控制算法为：较简单可行的分段PID控制方法。Au(k)=K[e@)一e(k一1)]+Ke(k)+Kn[e()一1常规PID控制2e(k一1)+e(后一2)】(3)常规PID控制是目前工业过程控制中应用最广泛式中：K=Kp寺』1为积分系数，="／』D为微分系数。的一种控制器，原因是其结构简单，调节方便。其中PPID控制中的比例控制主要作用是迅速反映误差，代表比例，I代表积分，D代表微分，通过对三种不同形从而减少误差，但是不能消除稳态误差，增大，会引式控制作用的组合来消除系统偏差，达到控制

8、要求。起系统的不稳定；积分控制作用是消除误差；微分控制PID控制律为：的目的是减小超调量，克服振荡，使得系统的稳定性提)+毒dt+TDI(1)高，改善系统的动态性能。常规PID控制往往是采取比例、积分和微分三部分控制作用的折衷，难以得到满意收稿日期：2014．O1．15的效果。144现代电子技术2014年第37卷2自整定模糊PID控制要适当降低，同时可适当引入微分控制。自整定模糊PID控制是一种复合