【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及pid，具体涉及一种基于模糊pid控制的随动系统控制方法。
技术介绍
1、随动系统主要由pid控制器、驱动器、电机及负载等部分组成，通过电流控制器、速度控制器和位置控制器构成了电流环、速度环、位置环三环控制的双电机随动系统模型。pid控制器接收来自舰炮主控计算机发送过来的前馈速度量和位置指令，控制随动系统进行定位跟踪。pid控制器根据接收的控制信息和采集的舰炮位置信息进行算法的选择和控制。舰炮pid控制器采用分区pid算法对驱动器进行控制：将输入角θi和输出角θ0的误差绝对值θed(n)划分为五个区间，在不同的区间采用不同的p、i、d控制参数，进行分区pid控制。
2、目前，传统的pid控制器通常在特定环境下通过调整参数来优化反馈效果，当负载发生变化时，之前的参数并不能达到最优的控制效果，导致随动系统不具有抗负载变化冲击的能力。
技术实现思路
1、为了解决传统pid控制器导致随动系统不具有抗负载变化冲击能力的技术问题，本专利技术提出了一种基于模糊pid控制的随动系统控制方法。
2、本专利技术的专利技术构思是：
3、本专利技术在保持舰炮原伺服控制软件算法的基础上增加模糊控制模块。首先增加误差变化量ec、和控制调整参数△kp、△ki和△kd，实时/定时(例如每毫秒)获取一次误差e(火控诸元与舰炮架位之差)和误差变化量ec(ei-ei-1)，在软件中建立控制调整参数△kp、△ki和△kd的模糊控制规则表；根据当前获取的误差e和误差变化ec
4、然后，利用下述参数调整公式对伺服控制述控制参数kp、ki和kd在线调节；
5、kp＝kp'+△kp
6、ki＝ki'+△ki
7、kd＝kd'+△kd
8、其中：kp'、ki'和kd'为预置调整参数，△kp、△ki、△kd为模糊规则输出的参数调整值，kp、ki和kd为模糊控制模块的最终输出参数。
9、本专利技术的技术方案是：
10、一种基于模糊pid控制的随动系统控制方法，所述随动系统包括pid控制器和驱动器；其特殊之处在于，包括以下步骤：
11、步骤1：为所述随动系统增设模糊控制模块；
12、步骤2：在所述随动系统运行期间，所述模糊控制模块实时/定时获取误差e和误差变化ec，基于模糊推理输出所述pid控制器输出的控制参数kp、ki和kd的参数调整值△kp、△ki和△kd，根据所述参数调整值△kp、△ki和△kd对所述控制参数kp、ki和kd在线调节；
13、步骤3：基于步骤2在线调节后得到的控制参数kp、ki和kd对所述随动系统的驱动器进行控制。
14、进一步地，步骤2中模糊控制模块得到所述参数调整值△kp、△ki和△kd的方法是：
15、步骤2.1：建立控制参数kp、ki和kd的模糊控制规则表；将误差e和误差变化ec的变化范围转换为模糊集上的论域，确定其模糊子集，模糊子集中的元素为模糊语言变量；
16、步骤2.2：根据当前获取的误差e和误差变化ec，在所述模糊子集中选取其对应的模糊语言变量；
17、步骤2.3：基于步骤2.2得到的模糊语言变量，从步骤2.1中建立的模糊规则控制表中查找并输出参数调整值△kp、△ki和△kd。
18、进一步地，步骤2.1中建立的控制参数kp、ki和kd的模糊控制规则表分别为如下表1-3：
19、表1
20、
21、表2
22、
23、表3
24、
25、其中：nb,nm,ns,zo,ps,pm,pb为模糊语言变量，分别代表负大、负中、负小、不变、正小、正中、正大。
26、进一步地，步骤2中根据所述参数调整值△kp、△ki和△kd，利用下述参数调整公式对所述控制参数kp、ki和kd在线调节；
27、kp＝kp'+△kp
28、ki＝ki'+△ki
29、kd＝kd'+△kd
30、其中：kp'、ki'和kd'为根据随动系统特性，确定出的预置参数，△kp、△ki、△kd为模糊规则输出的参数调整值，kp、ki和kd为pid的最终输出参数。
31、本专利技术还提供了一种pid控制器输出参数的在线调整方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
32、步骤1：为所述随动系统增设模糊控制模块；
33、步骤2：在所述随动系统运行期间，所述模糊控制模块实时/定时获取误差e和误差变化ec，基于模糊推理输出所述pid控制器输出的控制参数kp、ki和kd的参数调整值△kp、△ki和△kd，根据所述参数调整值△kp、△ki和△kd对所述控制参数kp、ki和kd在线调节。
34、进一步地，步骤2中模糊控制模块得到所述参数调整值△kp、△ki和△kd的方法是：
35、步骤2.1：建立控制参数kp、ki和kd的模糊控制规则表；将误差e和误差变化ec的变化范围转换为模糊集上的论域，确定其模糊子集，模糊子集中的元素为模糊语言变量；
36、步骤2.2：根据当前获取的误差e和误差变化ec，在所述模糊子集中选取其对应的模糊语言变量；
37、步骤2.3：基于步骤2.2得到的模糊语言变量，从步骤2.1中建立的模糊规则控制表中查找并输出参数调整值△kp、△ki和△kd。
38、进一步地，步骤2.1中建立的控制参数kp、ki和kd的模糊控制规则表分别为如下表1-3：
39、表1
40、
41、表2
42、
43、
44、表3
45、
46、其中：nb,nm,ns,zo,ps,pm,pb为模糊语言变量，分别代表负大、负中、负小、不变、正小、正中、正大。
47、进一步地，步骤2中根据所述参数调整值△kp、△ki和△kd，利用下述参数调整公式对所述控制参数kp、ki和kd在线调节；
48、kp＝kp'+△kp
49、ki＝ki'+△ki
50、kd＝kd'+△kd
51、其中：kp'、ki'和kd'为根据随动系统特性，确定出的预置参数，△kp、△ki、△kd为模糊规则输出的参数调整值，kp、ki和kd为pid的最终输出参数。
52、本专利技术还提供了一种随动系统，包括pid控制器和驱动器；其特殊之处在于：还包括模糊控制模块；所述模糊控制模块用于实现所述pid控制器输出的控制参数kp、ki和kd的在线调节。
53、进一步地，所述模糊控制模块通过嵌入式技术加载在所述pid控制器上。
54、本专利技术的有益效果是：
55、1.本专利技术采用嵌入式技术将模糊pid控制应用于随动系统，通过找出pid输出的三本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于模糊PID控制的随动系统控制方法，所述随动系统包括PID控制器和驱动器；其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于模糊PID控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2中模糊控制模块得到所述参数调整值△Kp、△Ki和△Kd的方法是：
3.根据权利要求2所述的基于模糊PID控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2.1中建立的控制参数Kp、Ki和Kd的模糊控制规则表分别为如下表1-3：
4.根据权利要求1-3任一所述的基于模糊PID控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2中根据所述参数调整值△Kp、△Ki和△Kd，利用下述参数调整公式对所述控制参数Kp、Ki和Kd在线调节；
5.一种PID控制器输出参数的在线调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的基于模糊PID控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2中模糊控制模块得到所述参数调整值△Kp、△Ki和△Kd的方法是：
7.根据权利要求6所述的基于模糊PID控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2.1中建立的控制参
8.根据权利要求5-7任一所述的PID控制器输出参数的在线调整方法，其特征在于：步骤2中根据所述参数调整值△Kp、△Ki和△Kd，利用下述参数调整公式对所述控制参数Kp、Ki和Kd在线调节；
9.一种随动系统，包括PID控制器和驱动器；其特征在于：还包括模糊控制模块；所述模糊控制模块用于实现所述PID控制器输出的控制参数Kp、Ki和Kd的在线调节。
10.根据权利要求9所述的随动系统，其特征在于：所述模糊控制模块通过嵌入式技术加载在所述PID控制器上。
...【技术特征摘要】
1.一种基于模糊pid控制的随动系统控制方法，所述随动系统包括pid控制器和驱动器；其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于模糊pid控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2中模糊控制模块得到所述参数调整值△kp、△ki和△kd的方法是：
3.根据权利要求2所述的基于模糊pid控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2.1中建立的控制参数kp、ki和kd的模糊控制规则表分别为如下表1-3：
4.根据权利要求1-3任一所述的基于模糊pid控制的随动系统控制方法，其特征在于：步骤2中根据所述参数调整值△kp、△ki和△kd，利用下述参数调整公式对所述控制参数kp、ki和kd在线调节；
5.一种pid控制器输出参数的在线调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的基于模糊p...
【专利技术属性】
技术研发人员：王珑，郝坤鹏，吴晓蓓，娄超群，郭雅哲，吴鹏展，张全，燕丽娥，李慧慧，
申请(专利权)人：西安昆仑工业集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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