高精度轉(zhuǎn)臺(tái)控制方法研究.pdf

1、轉(zhuǎn)臺(tái)是一種先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備,具有巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和國(guó)防的戰(zhàn)略重要性,其性能直接關(guān)系到模擬實(shí)驗(yàn)的可靠性和置信度。先進(jìn)的控制方法是提高轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)性能的一個(gè)重要途徑,因此,針對(duì)高精度轉(zhuǎn)臺(tái)控制方法的研究對(duì)于航空航天工業(yè)及國(guó)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(jià)值。
　　本文以單軸轉(zhuǎn)臺(tái)為實(shí)驗(yàn)對(duì)象,進(jìn)行了轉(zhuǎn)臺(tái)控制算法的研究與工程實(shí)現(xiàn),所做具體工作如下:
　　首先介紹了國(guó)內(nèi)外高精度轉(zhuǎn)臺(tái)的研究現(xiàn)狀,概述了實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)臺(tái)的硬件組成和主要元件的性

2、能指標(biāo),分析了轉(zhuǎn)臺(tái)的控制結(jié)構(gòu),并詳細(xì)推導(dǎo)了轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。
　　其次,采用經(jīng)典PID控制算法對(duì)轉(zhuǎn)臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行控制,通過(guò)Matlab仿真實(shí)驗(yàn)研究表明,經(jīng)典PID控制進(jìn)行轉(zhuǎn)臺(tái)位置跟蹤時(shí),存在較大的跟蹤誤差,控制效果不佳。針對(duì)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(jì)了模糊PID控制算法,使其根據(jù)轉(zhuǎn)臺(tái)運(yùn)行情況按照設(shè)定的模糊控制規(guī)則實(shí)時(shí)地調(diào)整PID控制參數(shù)。Matlab仿真實(shí)驗(yàn)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(tái)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(lái),設(shè)計(jì)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(xué)習(xí)過(guò)程,并通過(guò)編寫S-函數(shù)完成Matlab仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證了算法的可行性。實(shí)驗(yàn)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(tái)的控制性能。
　　最后,在VC++6.0軟件平臺(tái)下,編程實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)臺(tái)的經(jīng)典PID控制