[发明专利]一种随动系统的继电自整定方法

说明书

技术领域

本发明涉及随动控制系统，尤其涉及随动系统的控制参数整定方法。

背景技术

随着现代化战争的发展，武器系统对目标的跟踪要求越来越高，因此对武器系统中的随动系统也提出了更高的要求，主要有跟踪的快速性和跟踪精度，这需要对随动系统的控制器参数的调整合适，才能取得满意的控制效果。传统的随动系统控制参数的调节大数是由调试人员的调试经验决定的，调试效果的一致性较差；另外一种是根据随动系统的模型和调节器的设计原则，进行控制器的参数粗略估算，并进行细微的调节，这对调试人员的控制功底要求较高，而调试好的参数随着系统的负载发生变化，需要重新的调整，才能达到满意的控制效果。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种继电自整定方法，无需调试人员对随动系统的调试经验以及对控制功底的要求，可自动完成随动系统控制器参数的求取，方便随动系统的调试，有效提高其生产效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

第一步，取延迟时间θ_a为θ₀，0ms≤θ₀≤200ms，测试随动系统位置输出的振荡频率为ω₀；

第二步，取延迟时间θ_a为θ₁，0ms≤θ₁≤200ms，且θ₁≠θ₀，测试随动系统位置输出的振荡频率为ω₁；

第三步，令θ_n-2＝θ₀，θ_n-1＝θ₁，ω_n-2＝ω₀，ω_n-1＝ω₁，则其中，ω_c为随动系统开环穿越频率，取值范围为8rad/s≤ω_c≤12rad/s，并取延迟时间为θ_n，测试这时随动系统位置输出的振荡频率ω_n和振荡幅值A_n；

第四步，判断|ω_n-ω_c|＜ε是否成立，其中，ε取值范围为ε≤0.2rad/s，若不成立，则将θ_n-1的值赋给θ_n-2，再将θ_n的值赋给θ_n-1，再将ω_n-1的值赋给ω_n-2，再将ω_n的值赋给ω_n-1，计算新θ_n值为并取θ_a＝θ_n，再测试此时随动系统位置输出的新振荡频率ω_n和振荡幅值A_n，重复第四步的判断过程；若成立，则进入下一步；

第五步，计算PI控制器比例增益和积分时间常数的整定值和其中为随动系统的期望的相位裕度，取值范围为

本发明的有益效果是：通过本发明的随动系统继电自整定方法可自动实现随动系统的PI控制器的比例增益和积分时间常数的整定，在随动系统负载未知的情况下，采用本方法可实现预期指标的PI控制器参数的自动计算，省时省力，提高随动系统的调试效率。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明公开了一种随动系统继电自整定方法，来实现随动系统的位置比例-积分(PI)控制器的比例增益和积分时间常数的自整定，其中，PI控制器的传递函数表达式为其中k_p为比例增益，T_i为积分时间常数，当进行PI控制器参数k_p和T_i整定时，将“继电加延迟”环节取代随动系统的位置PI控制器，同时使随动系统输入置0，而“继电加延迟”环节的函数表达式为：