论文题目: 模糊PID控制技术在雷达伺服系统中的应用研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 俞庭国
导师: 童明俶
关键词: 伺服系统,模糊控制,控制,控制算法,参数自整定,鲁棒性
文献来源: 重庆大学
发表年度: 2005
论文摘要: 论文研究工作是以某测量雷达伺服系统而展开的，作者多次参与了该雷达伺服系统改造和故障检修，多次参与并出色完成了有关火箭、卫星和飞船等科研试验海上测量任务。为了进一步解决雷达伺服系统目前存在控制对象参数发生变化而引起系统性能下降的问题，本文在分析了雷达伺服系统结构和原理以及校正控制机理的基础上，成功地将参数自整定模糊PID控制技术应用到伺服系统单脉冲跟踪位置回路中，取得了较为满意的控制效果。 论文首先对雷达伺服系统的速度回路、稳定回路和位置回路三大回路的控制原理、控制特点、系统结构以及各回路的校正机理作了较好的分析，并导出了雷达伺服系统单脉冲跟踪位置回路的数学模型。 在分析了PID校正控制系统结构、控制原理、PID各参数对系统性能的影响以及PID校正控制存在的不足的基础上，提出了参数自整定模糊PID控制技术。剖析了基于参数自整定模糊PID控制系统的特征、系统的结构、系统的控制原理，并提出了具体的参数自整定的原则。给出了参数自整定模糊PID控制器的设计方案，对模糊变量的选取做了比较详细的规定，确定了隶属函数，根据专家和操作者经验建立了模糊参数调整规则表，生成了模糊控制规则，然后采用合成推理方法进行模糊推理，最后用重心法进行解模糊判决。 采用Simulink软件对所建立的参数自整定的模糊PID控制器在伺服系统单脉冲跟踪位置回路中的应用进行了仿真，对仿真结果作了详细的分析，并与原系统和PID控制系统就阶跃响应、斜坡响应以及控制对象参数发生变化时系统的性能进行了对比。分析结果表明，参数自整定的模糊PID控制器具有很好的暂态响应性能和稳态性能，对阶跃输入和斜坡输入都具有较好的响应特性，对系统参数的变化具有较强的适应性和鲁棒性。将参数自整定模糊控制器应用到雷达伺服系统单脉冲跟踪位置回路的控制中，对于提高系统的跟踪速度和跟踪精度，实现对不同运动速度目标的测量，具有很好的现实意义。
论文目录:
中文摘要
英文摘要
1 绪论
1.1 论文研究的目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究的现状
1.2.2 国外研究的现状
1.3 课题来源和论文所完成的主要工作
2 测量雷达伺服系统控制回路简介
2.1 速度回路
2.1.1 电压内回路
2.1.2 力矩偏置和均流回路
2.1.3 速度回路
2.2 稳定回路
2.3 位置回路
2.4 雷达伺服系统校正控制的本质及其存在的局限
2.5 本章小结
3 模糊控制理论基础
3.1 模糊集合
3.2 模糊控制系统的基本原理
3.2.1 模糊化与隶属函数
3.2.2 模糊规则的建立和模糊逻辑推理
3.2.3 解模糊判决方法
3.3 模糊控制系统的发展概况
3.4 本章小结
4 参数自整定模糊PID控制器的设计与应用
4.1 PID算法简述
4.1.1 PID控制原理
4.1.2 PID控制器各参数对控制效果的影响
4.1.3 PID控制的局限性及其发展方向
4.2 参数自整定模糊PID控制器
4.2.1 参数自整定模糊PID控制器原理
4.2.2 参数自整定原则
4.3 参数自整定模糊PID控制器的设计
4.3.1 各变量的模糊化及其隶属函数的确定
4.3.2 建立模糊参数调整规则表
4.3.3 模糊推理和模糊运算
4.3.4 模糊PID控制系统的数字化仿真
4.4 本章小结
5 基于MATLAB的仿真研究与分析
5.1 系统仿真模型的建立
5.2 系统仿真
5.3 参数自整定模糊PID控制器的性能分析
5.4 本章小结
6 总结
致谢
参考文献
附录
独创性声明
学位论文版权使用授权书
发布时间: 2006-12-06
参考文献
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