[发明专利]由环境温度变化引起的电动舵机性能变化的补偿方法

说明书

本发明属于自动控制领域，具体涉及一种由环境温度变化引起的电动舵机性能变化的补偿方法。具体为：构造PID控制电路，并将其接入到待补偿的电动舵机的控制回路中。然后，在温度范围内均匀选取n个温度点，并分别在每个温度点下，通过调整第一调节电阻RT1、第二调节电阻RT2和第三调节电阻RT3的阻值，使电动舵机均满足性能指标要求，记录下各温度点下电阻RT1、电阻RT2和电阻RT3的阻值。然后选择最接近其变化趋势的第一热敏电阻器RM1、第二热敏电阻器RM2和第三热敏电阻器RM3分别替换电阻RT1、电阻RT2和电阻RT3，得到变参数PID控制电路，从而实现PID参数随环境温度的实时变化。本发明提出的方法，有效解决了航空制导武器电动舵机环境温度适应性问题，电路设计合理、经济可行，达到了预期的效果。

技术领域

本发明属于自动控制领域，具体涉及一种由环境温度变化引起的电动舵机性能变化的补偿方法。

背景技术

PID(proportion(比例)、integration(积分)、(differentiation微分))控制是自动控制中应用最为广泛的一种控制规律，实际运行经验和理论分析表明，将这种控制规律用于大多数控制对象能够得到比较满意的结果。但是，由于航空制导武器上的电动舵机需要适应-45℃～60℃的环境温度变化，在这一温度范围内，不同金属材料热胀冷缩程度的差异会导致减速机构的机械阻尼系数发生变化，因此用一组事先整定的PID参数难以达到较好的控制效果。根据实际设计经验分析，大多数情况为低温时阻尼变大，高温时阻尼减小。即当产品参数满足低温性能时，高温时会出现欠阻尼现象，阶跃响应的超调量将会增大，严重时会产生振荡；当产品参数满足高温性能时，低温时会产生过阻尼问题，动态响应性能将会下降。因此，需要找到一种根据温度变化改变控制策略中PID参数的方法以使产品能够在全温度范围内正常工作。

发明内容

本发明的目的是提出一种由环境温度变化引起的电动舵机性能变化的补偿方法。该方法针对不同环境温度点通过引入负温度系数热敏电阻器以实时改变PID参数，进而有效的补偿由高低温引起的电动舵机机构机械阻尼发生的变化。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的。

本发明提出的一种由环境温度变化引起的电动舵机性能变化的补偿方法，其特征在于：其具体操作步骤为：

步骤1：构造PID控制电路。

所述PID控制电路包括比例电路、微分电路和积分电路。

所述比例电路具体为：第一电阻(用符号R1表示)的一端接输入信号，另一端分别与第一运算放大器(用符号A表示)的负输入端和第一调节电阻RT1的一端连接；第一调节电阻RT1的另一端与第二电阻(用符号R2表示)的一端连接；第二电阻R2的另一端和第一调节电阻RT1的输出端同时与第四电阻(用符号R4表示)的一端连接；第四电阻R4的另一端为所述比例调节电路的输出端；第一运算放大器A的正输入端与第三电阻(用符号R3表示)的一端连接；第三电阻R3的另一端接地。

所述微分电路具体为：第五电阻(用符号R5表示)的一端接输入信号，另一端与第一电容(用符号C1表示)的一端连接；第一电容C1的另一端分别与第二运算放大器(用符号B表示)的负输入端和第二调节电阻RT2的一端连接；第二调节电阻RT2的另一端与第六电阻(用符号R6表示)的一端连接；第六电阻R6的另一端和第二调节电阻RT2的输出端同时与第八电阻(用符号R8表示)的一端连接；第八电阻R8的另一端为所述微分调节电路的输出端；第二运算放大器B的正输入端与第七电阻(用符号R7表示)的一端连接；第七电阻R7的另一端接地。