一种位置补偿算法在伺服跟踪系统中的应用

发布时间：2021-10-08 22:28

　　伺服跟踪精度是伺服跟踪系统的一个重要指标,涉及到跟踪算法和硬件系统的快速性和准确性。但由于指令系统的传输延迟,给伺服跟踪系统引入了与网络应用环境密切相关的相对误差。为此,在不改变伺服跟踪系统比例积分微分（PID）参数的前提下,采用一种位置补偿算法,根据伺服控制指令进行外推,进而补偿传输延迟造成的影响。仿真结果表明,位置补偿算法提升了伺服跟踪精度,能够满足伺服跟踪系统的使用需求。 

【文章来源】：舰船电子对抗. 2020,43(02)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

伺服跟踪系统指令-状态链示意图

在有线控制传输的应用环境下,系统的指令网络延迟不大,θ1主要由系统固有的跟踪误差指标决定。由于执行动作相对于指令的滞后,θ1指标的提升主要依靠位置-速度-电流三环前馈的方式,进行系统能力优化。前馈控制系统原理如图2所示。图2所示的位置-速度-电流三环控制系统,通过采用速度前馈补偿,在加快伺服系统的速度响应同时,也减少了位置环对位置误差的积分积累,从而改善因伺服动作滞后而引起的跟踪精度下降。

针对位置补偿算法,采用现有一套高精度伺服跟踪系统进行算法验证,在采用了速度前馈设计的前提下,伺服跟踪系统的固有动态跟踪精度指标为0.5°。飞行体轨迹为虚拟飞行轨迹,时长20 s,最大角变化率为2.5°/s,最大角加速度变化率为5°/s2。虚拟通信设备延迟量500 ms,时统精度1 ms,指令传输频率10 Hz,状态反馈频率1 Hz。半实物仿真架构如图3所示。图4分别是使用位置补偿算法前后,伺服跟踪系统跟踪曲线与飞行体理论飞行轨迹的对比图。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3425087