电动舵机模糊自适应PID控制

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1、第36卷专辑1中南大学学报《自然科学版》Vol.36Special12005年8月J.CENT.SOUTHUNIV.(SCIENCEANDTECHNOLOGY)Aug.2005电动舵机模糊自适应PID控制曹井‘，“.朱纪洪，(1.清华大学计算机科学与技术系，北京，100084;2.江苏信息职业技术学院机电工程系，江苏无锡,214106)摘要:介绍了一种模栩自适应PID控制器，该方法用于电动舵机的位里伺服控制系统，克服了简单模栩妆制和传统PID控制的一些缺点，通过模栩规则进行推理和决策，实现PID控制器参数的实时优化。仿真及实脸结果表明，该方法提高了

2、系统的控制性能，具有校好的控制效果。关健词:模栩控制;PID控制;电动舵机Fuzzyself-turningPIDcontrolofelectromechanicalactuatorCAOJing"，ZHUJi-hongl(1.DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.DepartmentofMechanicalandElectricalEngineering,JiangsuCoblegeo#InformationTechnol

3、ogy,Wuxi214106,China)Abstract:Akindofself-turningfuzzy-PIDcontrollerwasintroduced.Itisusedtotheelectro-mechanicalactuator(EMA)positionservosystem.Itovercomessomedefectsofsimplyfuzzycon-trolandtraditionalPIDcontrol.Thereal-timeoptimizationofthecontrolparameterofPIDcon-trollerwa

4、scarriedoutbyfuzzyreasoningandstrategy.Thesimulationandexperimentalresultsshowthatthismethodimprovesthecontrolperformanceofsystemandhaspreferableeffects.Keywords:fuzzycontrol;PIDcontrol;electromechanicalactuator电动舵机(EMA)具有结构简单、质量轻、负载针对上述两种控制器的特点，为了提高舵机位特性好和可靠性高等优点，因而在无人驾驶飞机置伺服

5、系统的控制性能，本文作者设计了一种模糊(UAV)、导弹、航天器等飞行器中得到越来越广泛自适应PID控制器，兼顾了两种控制方法的优点，的应用。通过模糊规则进行推理和决策，在线整定PID控制传统PID控制以其实时性好、易于实现等特点器的3个参数。实验结果表明，该控制器结构简单，广泛应用于控制系统，只要正确设定参数，PID控制效果良好。器便可实现其作用，但由于舵机系统存在着非线性、时变性等不确定因素，此时，PID的控制效果将难于1电动舵机数学模型的建立达到预期的目标。而模糊控制对控制对象的非线性、时变性等具有较强的适应能力，其灵活性和鲁棒电动舵机位置伺服

6、系统中的主要执行部件是稀性较好，并且控制简单，在电机控制领域应用非常广土永磁无刷直流电机，由于其气隙磁场、反电势以及泛。但在模糊控制的系统中很难完全消除稳态误电流是非正弦的，故直接利用电动机本身的相变量差，一般情况下控制精度不太理想。来建立数学模型。以二相导通星型三相六状态为甚金项目:国家高技术研究发展计划资助项目(2003AA755023)作者简介:曹普.女，江苏无锡人，江苏信息职业技术学院副教授，清华大学计算机科学与技术系访间学者，从事电力电子与电力传动、自动控制研究论文联系人:曹普，女，副教授;E-mail:caojing)tsinghua.

7、org.cn专辑1曹曹，等:电动舵机模枷自适应PID控制109例，为了便于分析，假设电机:其中:ud为加在电机两相绕组上的电压;id为导通相1)磁路不饱和，忽略磁滞、涡流损耗的影响，忽绕组中的电流;K。为转矩常数;K。为电动势常数;J略高次空间磁势谐波的影响;为折算到电机轴上的总的转动惯量;T,为负载转2)三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电矩;N为减速机构的减速比。流、转子磁场分布皆对称;整理后，取拉普拉氏变换，则整个电机系统的传3)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布;递函数(忽略负载转矩)为:B(S)14)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等影响;

8、G(s)=_下下下厂--丁下井一-}一,丁二甲一}-;r(5)U(s)IN八.skl}s月，.1k,1,S月一1)5)转子