基于分区PID和前馈补偿算法的发射装置伺服控制技术研究

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1、2017年6月宇航计测技术Jun．’2017第37卷第3期JoumalofAstronauticMetrolo胛andMeasurementV01．37．No_3文章编号：1000—7202(2017)03—0055—05DoI：10．12060／j．issn．1000—7202．2017．03．12基于分区PID和前馈补偿算法的发射装置伺服控制技术研究范文晶1王召利2解强1李爱萍1焦舟波1(1．上海机电工程研究所，上海201109；2．上海无线电设备研究所，上海200090)摘要针对发射装置大惯量、高速度、高精度的随动性能要求，研究了一种基于分区PID和前馈补偿算法的伺服控制技术。该技术采

2、用分区PID控制算法，并且针对发射装置的动态跟踪性能要求引入前馈控制算法进行复合控制。该技术显著提高发射装置的静态、动态跟踪性能，取得令人满意的控制效果。关键词分区PID前馈补偿伺服控制发射装置中图分类号TM921．54文献标识码：AResearchonSerVoControlTechniqueofLauncherDeVicebasedonPartitioningPIDandFeedforwardCompensationAlgorithmFANWen-jin91WANGZhao—li2XIEqian91LIAi-pin91JIAOZhou_bo(1．ShanghaiElectro‘Mecha

3、nicalEngineeringInstitute，Shanghai201109；2．ShanghaiWirelessEquipmentInstitute，Shanghai200090，China)AbstractAimedatlaIjgeinenia，highspeed，highprecisionservocontrolrequirementoflaunchdevice，astudyonservocontroltechnologybasedonpartitioningPIDandfeedfoⅢardcompensationalgorithmisgiVen．Thetechniqueadopt

4、spartitioningPIDcontmlalgorithm，andimportfeedforwardcompensa“onalgorithmtoprocessingcompositecontml，whichaimedatdynamictrackingrequirementoflauncherdevice．Thetechniqueimprovesthedynamicandstatictrackingpropertyoflauncherdevice，whichdete彻inesthesa“sfactorycontroleff色ct．KeywordsPanitioningPIDFeedf01w

5、ardcompensationServocomrolLauncherdevice1引言对发射装置的伺服控制技术进行了研究。针对上述传统PID控制的局限性，本文采用了分区PID算某型号武器系统的发射装置具有负载惯量大，法和前馈补偿控制算法相结合的复合控制算法，显控制精度高、速度快等特点，采用传统PID算法已远著提高了发射装置的静态、动态跟踪性能，在跟踪不能满足性能要求。为达到系统的各项指标，本文各种典型信号时，都取得令人满意的控制效果。收稿日期：2017—04—05，修回日期：2017一06—08作者简介：范文晶(1985一)，男，工程师，硕士，主要研究方向：地面发射技术。·56宇航计测技术2

6、控制算法设计2．1分区变参数PID控制根据实际系统的研究和分析，得出了本系统所采用的随动控制系统的基本结构，如图1所示，交流随动系统采用了位置反馈、速度反馈和电流反馈的三闭环结构形式。其中电流环的主要作用是提高系统的快速

7、生，抑制最大电流保障系统安全运行”-2；速度环的主要作用是增强系统抗负载扰动的能力，抑制速度波动；而位置环的主要作用是保证系统静态精度和动态跟踪的性能，直接关系到交流随动系统的稳定性和能否高性能运行。所以，设计的关键在位置环控制器，位置环采用PID控制3。。UdC速．．一7．．⋯一◆●∞1、度煎粤臣锇—●卜，-调—_I◆蝴／器_出VPWM——{oi●I—节器。／模块斗Id_

8、——◆电流调节器芈～么，p当'—Jl￡●∞ZId．。／；。；。d／dt均／笾_——JI／d，Be2Z1r1『1位置检测光电编码器转子信号厂薷＼一图1随动控制系统结构图常规PID控制系统的控制规律[41：Mo)一删+古脚d￡+乃掣](1)在数字控制系统中，使用的是数字PID控制器。以离散域表示为：站M(矗)一M(七一1)一，(e(七)一e(忌一1))+后i死(矗)+等，¨@(幼一2e(露一1)+e(露一2))式