直線舵機快速高精度控制算法研究.pdf

1、舵機作為飛機、火箭、導彈等飛行器的關鍵組成部件，在飛行器控制系統(tǒng)中扮演重要“角色”。它將上位機給出的指令信息轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械運動，是聯(lián)系飛行控制指令和操縱元件的重要部分，它的動態(tài)和靜態(tài)特性直接決定了飛行器的飛行品質(zhì)。針對經(jīng)典PID方法在舵機控制中存在的調(diào)節(jié)時間長、抗擾動能力差等問題，本文設計了一種復合PID控制策略，實現(xiàn)了直線舵機的快速高精度控制。
　　本文的工作主要包括以下幾個方面:
　　1.論述了直線舵機的原理及組成，進行了電

2、機選型，建立了舵機的數(shù)學模型，完成了對舵機控制系統(tǒng)整體框架的構建。在硬件設計方面，完成了對DSP芯片的選型，建立了以DSP為核心的硬件測試平臺。
　　2.將經(jīng)典的PID方法應用于舵機控制系統(tǒng)中，對參數(shù)選擇的具體過程進行了深入的研究，根據(jù)所選參數(shù)，在Simulink中搭建了系統(tǒng)的仿真模型。
　　3.為了達到快速性的設計要求，分析了Bang-Bang控制的原理，建立了以Bang-Bang控制為基礎的數(shù)學模型。針對Bang-Ban

3、g控制系統(tǒng)中存在的極限環(huán)問題和系統(tǒng)的高精度要求，設計了復合PID控制策略，并對其進行了詳細的原理推導和理論分析，完成了復合PID控制算法的整合和設計。在Simulink中搭建了基于該策略的仿真模型。
　　4.分別對經(jīng)典PID和復合PID控制進行了Simulink仿真，并對比分析了兩種方法的動態(tài)性能和帶負載能力，驗證了復合PID控制的優(yōu)越性。
　　5.分析了舵機控制系統(tǒng)應用程序的總體框架，進行了基于DSP和CPLD的舵機控制器