摘要: |
航海、航空和航天事业的迅速发展离不开惯性导航系统,而其中的平台稳定回路是惯导系统的重要组成部分。传统的平台稳定回路是以模拟电子技术实现的,存在设计复杂,控制参数调整不方便等缺陷,因此数字稳定回路成为一种发展方向。同时,单纯的经典PID控制器在控制精度、响应速度和抗干扰能力等方面,都存在着不足,正是在这样的背景下本文对模糊PID这种复合控制算法在数字稳定回路中的应用进行了研究。
本文分析了平台稳定回路的原理及各个组成部分,阐述了它们在稳定回路中的作用,通过对平台稳定系统工作原理分析,建立了系统未校正时的数学模型,结合本系统的电机参数,得到了一个标准的控制对象,为以后的模糊PID控制器的设计提供了基础。
设计了一个模糊PID控制器,并对其进行了仿真。仿真结果表明,通过选择适合的控制参数,平台稳定回路可设计成为一个响应速度快、稳态误差小的控制系统。并将其与经典PID控制、模糊控制在平台稳定回路中进行比较,发现本文设计的模糊PID控制有较好的控制性能。
本文还对数字平台稳定回路的数字控制系统进行了软硬件设计。其中,本系统选用的是美国德州仪器公司的TMS320F2812芯片作为核心控制芯片,在硬件设计中,主要介绍了其最小系统构建以及其外部驱动电路的硬件接口的设计;软件设计中重点介绍了模糊PID控制器的设计。 |