高精度轉(zhuǎn)臺控制方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)臺是一種先進的實驗室設(shè)備,具有巨大的經(jīng)濟價值和國防的戰(zhàn)略重要性,其性能直接關(guān)系到模擬實驗的可靠性和置信度。先進的控制方法是提高轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)性能的一個重要途徑,因此,針對高精度轉(zhuǎn)臺控制方法的研究對于航空航天工業(yè)及國防建設(shè)的發(fā)展具有極其重要的理論意義和工程應(yīng)用價值。
　　本文以單軸轉(zhuǎn)臺為實驗對象,進行了轉(zhuǎn)臺控制算法的研究與工程實現(xiàn),所做具體工作如下:
　　首先介紹了國內(nèi)外高精度轉(zhuǎn)臺的研究現(xiàn)狀,概述了實驗轉(zhuǎn)臺的硬件組成和主要元件的性

2、能指標,分析了轉(zhuǎn)臺的控制結(jié)構(gòu),并詳細推導了轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)的數(shù)學模型。
　　其次,采用經(jīng)典PID控制算法對轉(zhuǎn)臺系統(tǒng)進行控制,通過Matlab仿真實驗研究表明,經(jīng)典PID控制進行轉(zhuǎn)臺位置跟蹤時,存在較大的跟蹤誤差,控制效果不佳。針對這一情況,在經(jīng)典PID的基礎(chǔ)上引入模糊控制理論,設(shè)計了模糊PID控制算法,使其根據(jù)轉(zhuǎn)臺運行情況按照設(shè)定的模糊控制規(guī)則實時地調(diào)整PID控制參數(shù)。Matlab仿真實驗表明,模糊PID控制算法的控制效果相比經(jīng)典PID控

3、制明顯改善,一定程度上提高了轉(zhuǎn)臺的跟蹤性能。
　　然后,分析了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理,將BP網(wǎng)絡(luò)與PID控制結(jié)合起來,設(shè)計了基于BP網(wǎng)絡(luò)自整定的PID控制器,詳盡地分析了其結(jié)構(gòu)和算法學習過程,并通過編寫S-函數(shù)完成Matlab仿真實驗,驗證了算法的可行性。實驗結(jié)果表明,基于BP網(wǎng)絡(luò)的PID控制算法能夠有效地減小系統(tǒng)跟蹤誤差,提高跟蹤精度,改善轉(zhuǎn)臺的控制性能。
　　最后,在VC++6.0軟件平臺下,編程實現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺的經(jīng)典PID控制