一種位置補償算法在伺服跟蹤系統(tǒng)中的應(yīng)用
發(fā)布時間:2021-10-08 22:28
伺服跟蹤精度是伺服跟蹤系統(tǒng)的一個重要指標,涉及到跟蹤算法和硬件系統(tǒng)的快速性和準確性。但由于指令系統(tǒng)的傳輸延遲,給伺服跟蹤系統(tǒng)引入了與網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境密切相關(guān)的相對誤差。為此,在不改變伺服跟蹤系統(tǒng)比例積分微分(PID)參數(shù)的前提下,采用一種位置補償算法,根據(jù)伺服控制指令進行外推,進而補償傳輸延遲造成的影響。仿真結(jié)果表明,位置補償算法提升了伺服跟蹤精度,能夠滿足伺服跟蹤系統(tǒng)的使用需求。
【文章來源】:艦船電子對抗. 2020,43(02)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
伺服跟蹤系統(tǒng)指令-狀態(tài)鏈示意圖
在有線控制傳輸?shù)膽?yīng)用環(huán)境下,系統(tǒng)的指令網(wǎng)絡(luò)延遲不大,θ1主要由系統(tǒng)固有的跟蹤誤差指標決定。由于執(zhí)行動作相對于指令的滯后,θ1指標的提升主要依靠位置-速度-電流三環(huán)前饋的方式,進行系統(tǒng)能力優(yōu)化。前饋控制系統(tǒng)原理如圖2所示。圖2所示的位置-速度-電流三環(huán)控制系統(tǒng),通過采用速度前饋補償,在加快伺服系統(tǒng)的速度響應(yīng)同時,也減少了位置環(huán)對位置誤差的積分積累,從而改善因伺服動作滯后而引起的跟蹤精度下降。
針對位置補償算法,采用現(xiàn)有一套高精度伺服跟蹤系統(tǒng)進行算法驗證,在采用了速度前饋設(shè)計的前提下,伺服跟蹤系統(tǒng)的固有動態(tài)跟蹤精度指標為0.5°。飛行體軌跡為虛擬飛行軌跡,時長20 s,最大角變化率為2.5°/s,最大角加速度變化率為5°/s2。虛擬通信設(shè)備延遲量500 ms,時統(tǒng)精度1 ms,指令傳輸頻率10 Hz,狀態(tài)反饋頻率1 Hz。半實物仿真架構(gòu)如圖3所示。圖4分別是使用位置補償算法前后,伺服跟蹤系統(tǒng)跟蹤曲線與飛行體理論飛行軌跡的對比圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于位置隨動系統(tǒng)誤差校正的研究[J]. 孫菁陽,吳奇. 科學技術(shù)創(chuàng)新. 2018(09)
[2]輸入有界的電液位置伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)控制[J]. 石建飛,衣淑娟. 系統(tǒng)仿真學報. 2017(03)
[3]直流位置伺服系統(tǒng)的二自由度分數(shù)階控制[J]. 趙志濤,趙志誠,張井崗. 信息與控制. 2016(04)
[4]基于TMS320F2808的旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字解算方法[J]. 李長兵,吳玉新,楊懷彬. 微電機. 2014(08)
[5]伺服環(huán)路控制技術(shù)在某雷達中設(shè)計與仿真[J]. 樊宏,陳富,馮浩. 微電機. 2012(05)
[6]基于復(fù)合前饋控制的交流位置伺服系統(tǒng)動態(tài)特性[J]. 鄒金紅,朱玉川. 電機與控制應(yīng)用. 2011(01)
本文編號:3425087
【文章來源】:艦船電子對抗. 2020,43(02)
【文章頁數(shù)】:4 頁
【部分圖文】:
伺服跟蹤系統(tǒng)指令-狀態(tài)鏈示意圖
在有線控制傳輸?shù)膽?yīng)用環(huán)境下,系統(tǒng)的指令網(wǎng)絡(luò)延遲不大,θ1主要由系統(tǒng)固有的跟蹤誤差指標決定。由于執(zhí)行動作相對于指令的滯后,θ1指標的提升主要依靠位置-速度-電流三環(huán)前饋的方式,進行系統(tǒng)能力優(yōu)化。前饋控制系統(tǒng)原理如圖2所示。圖2所示的位置-速度-電流三環(huán)控制系統(tǒng),通過采用速度前饋補償,在加快伺服系統(tǒng)的速度響應(yīng)同時,也減少了位置環(huán)對位置誤差的積分積累,從而改善因伺服動作滯后而引起的跟蹤精度下降。
針對位置補償算法,采用現(xiàn)有一套高精度伺服跟蹤系統(tǒng)進行算法驗證,在采用了速度前饋設(shè)計的前提下,伺服跟蹤系統(tǒng)的固有動態(tài)跟蹤精度指標為0.5°。飛行體軌跡為虛擬飛行軌跡,時長20 s,最大角變化率為2.5°/s,最大角加速度變化率為5°/s2。虛擬通信設(shè)備延遲量500 ms,時統(tǒng)精度1 ms,指令傳輸頻率10 Hz,狀態(tài)反饋頻率1 Hz。半實物仿真架構(gòu)如圖3所示。圖4分別是使用位置補償算法前后,伺服跟蹤系統(tǒng)跟蹤曲線與飛行體理論飛行軌跡的對比圖。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于位置隨動系統(tǒng)誤差校正的研究[J]. 孫菁陽,吳奇. 科學技術(shù)創(chuàng)新. 2018(09)
[2]輸入有界的電液位置伺服系統(tǒng)的自適應(yīng)控制[J]. 石建飛,衣淑娟. 系統(tǒng)仿真學報. 2017(03)
[3]直流位置伺服系統(tǒng)的二自由度分數(shù)階控制[J]. 趙志濤,趙志誠,張井崗. 信息與控制. 2016(04)
[4]基于TMS320F2808的旋轉(zhuǎn)變壓器數(shù)字解算方法[J]. 李長兵,吳玉新,楊懷彬. 微電機. 2014(08)
[5]伺服環(huán)路控制技術(shù)在某雷達中設(shè)計與仿真[J]. 樊宏,陳富,馮浩. 微電機. 2012(05)
[6]基于復(fù)合前饋控制的交流位置伺服系統(tǒng)動態(tài)特性[J]. 鄒金紅,朱玉川. 電機與控制應(yīng)用. 2011(01)
本文編號:3425087
本文鏈接:http://sikaile.net/shekelunwen/renwuzj/3425087.html
最近更新
教材專著