基于模糊控制策略的快速反射镜伺服控制

发布时间：2024-03-09 13:50

　　伺服性能是保证精确跟踪的前提条件,为了探索出提高快速反射镜伺服性能的控制方法,提出一种将模糊控制策略与PID结构相结合的模糊控制器用于快速反射镜伺服回路。该模糊控制器既继承了PID便于工程实现的优点,又拥有可自适应整定控制参数的特点,从而可提高现有快速反射镜的伺服性能,更好地适应各类运行工况。以基于高频摇摆电机的快速反射镜为应用对象设计了模糊控制器,进行仿真实验,并与基于传统PID控制的现有方案进行了对比。对实际工况下快速反射镜伺服性能的仿真实验结果表明:基于模糊控制策略的快速反射镜将抑制带宽从50 Hz提高到120 Hz、随机输入信号下稳态误差均方根从12. 996″压缩到1. 620″,验证了所提出的模糊控制器对提升快速反射镜伺服性能的可行性及有效性;基于模糊控制的快速反射镜可作为高精度复合轴系统中的子轴部分,应用于战术激光武器等要求跟瞄精度达到微弧度量级的光束定向场合。

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【部分图文】：

图1快反镜光电跟踪外环控制框图

一种用于复合轴跟踪的快反镜控制结构是由光电跟踪外环与位置伺服内环(快反镜伺服装置)组成的双环控制结构，外环与内环的控制框图分别如图1和图2所示，图1中的虚线表示通过目标空间的光路闭环。本文目的是解决伺服内环的性能提升问题，为后续的外环控制系统研究奠定基础。表征快反镜伺服性能的主要....

图2位置伺服内环(快反镜伺服装置)控制框图

图1快反镜光电跟踪外环控制框图目前，传统PID控制由于技术成熟、实现简单可靠，而成为快反镜控制系统最普遍的控制方式[15]。但是，随着对控制品质要求的提高，PID控制的缺点便显现出来:一般只适用于线性系统、需知晓被控对象的模型参数才能获得较为理想的PID参数，若控制系统结构特性....

图3清晰化重心法

式中:μC"(z)为隶属度函数，C"为模糊集合，z为输出量;zo为输出量清晰值，它类似于重心的计算。3快反镜模糊控制器设计原理与步骤

图4快反镜模糊控制系统原理框图

1)将领域专家对快反镜的控制经验总结出“规则”，并将规则逐条排列构建知识库。按照前文的设计流程，通过将控制偏差和偏差变化率按照负大、负中、负小、零位、正小、正中、正大7个分类级别进行相应的模糊化处理，并按照知识库中的规则即模糊控制律进行模糊推理，就可获得需要的控制参数，该参数的获....

本文编号：3923512