变结构PID在大型望远镜速度控制中的应用

发布时间：2018-01-12 21:25

本文关键词：变结构PID在大型望远镜速度控制中的应用　出处：《光学精密工程》2010年07期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：为了满足大型望远镜对于速度控制响应快、超调量小、稳态精度高、低速运行平稳的要求,在分析经典PID控制算法的基础上,提出了一种变结构PID控制器。通过构造以控制误差为自变量的比例增益、积分增益、积分变增益和微分增益等函数,变结构PID能够根据瞬时误差实时改变其结构和参数。针对某大型望远镜的传递函数模型,仿真验证了变结构PID的作用,并比较了经典PID与变结构PID的控制性能。实验结果表明,该望远镜能够以最大加速度达到期望速度,且无速度超调,以20(°)/s运行时的最大稳态误差为0.0167(°)/s,以10(″)/s运行时的最大稳态误差为0.7(″)/s。仿真和实验结果均证明:基于变结构PID控制器的速度控制系统能够满足大型望远镜的要求。
[Abstract]:In order to meet the requirements of large telescopes, such as fast response to speed control, small overshoot, high steady-state precision and stable running at low speed, the classical PID control algorithm is analyzed. In this paper, a variable structure PID controller is proposed. The functions of proportional gain, integral gain, integral variable gain and differential gain with control error as independent variable are constructed. The variable structure PID can change its structure and parameters in real time according to the instantaneous error. The function of variable structure PID is verified by simulation on the transfer function model of a large telescope. The control performance of classical PID and variable structure PID is compared. The experimental results show that the telescope can achieve the desired velocity with maximum acceleration and no velocity overshoot. The maximum steady-state error at 20 掳/ s is 0.0167 (掳/ s). The results of simulation and experiment show that the speed control system based on variable structure PID controller can meet the requirements of large telescopes.
【作者单位】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所;中国科学院研究生院;
【基金】：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所三期创新工程资助项目国家863高技术研究发展计划资助项目(No.2008AA8080202)
【分类号】：TH751
【正文快照】： 1引言大型光电望远镜是集光、机、电于一体的综合系统,其主要作用是精确地跟踪目标并测量目标的位置和其它参数。伺服系统是望远镜的重要组成部分,它的性能会直接影响望远镜的跟踪、测量能力。大型望远镜的工作模式包括自动跟踪、位置引导、速度引导等,其中速度引导模式非常

【参考文献】