[发明专利]应用智能PID控制器的飞行仿真转台控制系统及方法

说明书

技术领域

本发明属于智能控制或伺服控制领域，特别涉及一种飞行仿真转台系统的伺服控制方法。

背景技术

飞行仿真转台是用于研究飞行器动力学特性的伺服系统装置，在含实物半物理仿真实验中，它将来自仿真计算机的飞行姿态的电信号或数字信号，准确地变换为飞行器在空中的俯仰、横滚、偏航的姿态角，被安装在转台上的陀螺仪或导引头等检测装置所感受，并转换成转台内、中、外三轴的姿态运动，从而实现飞行器控制的地面仿真试验。作为航空仿真试验中的重要设备，转台的研制水平代表着国家的飞行器控制与制导技术的水平。

飞行仿真转台是飞行器控制系统和制导系统研制中的关键设备，它是典型的高精度位置、速度伺服系统(可参见段海滨，王道波，尧放哉.一种大负载三轴电动仿真测试转台设计与实现.南京航空航天大学学报，2004，36(3)，358-363)。转台控制系统性能受到机械摩擦、机械谐振、传感器精度以及机械工艺水平等诸多非线性、不确定性干扰因素的影响，常规控制方法如PI控制难以满足高精度控制的要求。智能控制技术的发展，为解决上述非线性问题提供了有效的手段，其中神经网络具有很强的非线性映射、自组织、自学习等能力，而模糊控制善于利用经验知识、推理能力强等特点，均已应用于转台伺服系统的控制中(可参见李军伟，赵克定，吴盛林，一种基于模糊补偿的自适应控制在液压转台中的应用，航空学报，2003，24(1)，72-74；郦小敏，王卫红，王宗学，基于RBFN的伺服系统前馈控制器设计和仿真研究，航空学报，2003，24(3)，266-268；刘媛，王卫红，基于CMAC的伺服系统控制研究，航空学报，2006，27(3)，515-519)。然而，一般智能控制技术仍存在计算量大、学习收敛速度慢等缺陷而在实时控制要求较高的应用中受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供一种智能PID控制器及应用其的飞行仿真转台控制系统及方法，其可通过在线调节整定PID控制器参数，克服转台伺服系统中机械摩擦、机械谐振、传感器精度以及机械工艺水平等诸多非线性、不确定性干扰因素对跟踪控制的不良影响，以提高伺服跟踪精度，从而提高飞行控制半物理仿真系统的置信度，从而提高飞行器控制系统和制导系统的研制精度或性能。

本发明为解决以上技术问题，所采用的技术方案是：

一种智能PID控制器，包括第一、二、三控制器，其中，第一控制器的控制律以及控制参数的智能学习律为

uA(s)=kPAe(s)+kIAe(s)s+kDAse(s)]]>