PID控制在柔性結構控制中的應用

3 仿真分析

　　采用參數 BP 網(wǎng)絡(luò )自整定 PID 控制對 50m 縮比實(shí)驗模型進(jìn)行了數值仿真，圖 4 給出了仿真結果。參數 BP 網(wǎng)絡(luò )自整定 PID 控制器參數選取如下：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )結構為 3-5-3，學(xué)習率 η =0.26、動(dòng)量項因子α =0.29、權系數初始值取區間[-0.5,0.5]上的隨機數，采樣周期為 T=0.05s。

　　從參數 BP 網(wǎng)絡(luò )自整定 PID 控制器系統的輸出響應，可調參數的調整情況、控制器輸出曲線(xiàn)以及大多數點(diǎn)的軌跡跟蹤誤差為±7mm左右(低于文獻[4]帶有學(xué)習功能的多變量調節器所得到的軌跡跟蹤誤差 10mm左右)，可以看出參數 BP 網(wǎng)絡(luò )自整定功能對克服懸索-饋源艙這樣一個(gè)非線(xiàn)性慢時(shí)變大滯后柔性特性有明顯作用。因此，該控制器能很好地跟蹤期望信號，并能在很短的時(shí)間內穩定在跟蹤精度要求范圍內。

　　4 結 論

　　針對 LT 懸索-饋源艙這樣一個(gè)非線(xiàn)性慢時(shí)變大滯后柔性系統：

　　(1)提出用參數 BP 網(wǎng)絡(luò )自整定 PID 控制器來(lái)實(shí)現饋源艙軌跡跟蹤策略。通過(guò)對大射電望遠鏡懸索-饋源艙系統的時(shí)變大滯后系統的數值仿真，證明該控制算法可以滿(mǎn)足饋源艙軌跡跟蹤精度要求，為新一代大射電望遠鏡國際合作項目的工程實(shí)現奠定了基礎。

　　(2)該控制策略設計簡(jiǎn)單，易于實(shí)現，系統輸出響應快，超調量減小并且消除了極限環(huán)振蕩現象，提高了穩態(tài)精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )與 PID 控制結合，將使PID 控制器具備處理更復雜的非線(xiàn)性系統的能力。

　　參考文獻

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