《電子技術(shù)應(yīng)用》
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飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)智能PID控制方法研究
2020年信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全第3期
劉曉琳，蘇楊
(中國(guó)民航大學(xué) 電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，天津 300300)
摘要： 針對(duì)飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)中PID控制器參數(shù)難以整定的問(wèn)題，引入一種智能PID控制方法。該方法結(jié)合了粒子群算法和PID控制器的優(yōu)點(diǎn)，并利用蜂群算法的選擇策略對(duì)粒子群算法進(jìn)行優(yōu)化，適應(yīng)了飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)非線性動(dòng)態(tài)控制環(huán)境的要求。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)智能PID控制方法能夠達(dá)到系統(tǒng)控制性能指標(biāo)要求，相較于傳統(tǒng)PID控制器具有更良好的跟蹤效果。
中圖分類號(hào)：TP273.3
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2020.03.010
引用格式：劉曉琳，蘇楊.飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)智能PID控制方法研究［J］.信息技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全，2020,39（3）：50-55.
Research on the intelligent PID control method of the electro-hydraulic servo system of the aircraft steering gear
Liu Xiaolin，Su Yang
(College of Electronic Information and Automation, Civil Aviation University of China,Tianjin 300300,China)
Abstract： An intelligent PID control method is introduced to solve the problem that the parameters of PID controller are difficult to be adjusted in the electrohydraulic servo system of aircraft steering gear.This method combines the advantages of particle swarm optimization (PSO) and PID controller,and optimizes PSO by using the selection strategy of bee algorithm,which adapts to the requirements of nonlinear dynamic control environment of aircraft servo system.The experimental results show that the intelligent PID control method of the electrohydraulic servo system of the aircraft rudder can meet the requirements of the system control performance,and has better tracking effect than the traditional PID controller.
Key words : electro hydraulic servo system;PID parameter setting;intelligent control;particle swarm optimization;bee colony algorithm

0    引言

飛機(jī)在飛行過(guò)程中通過(guò)舵機(jī)控制舵面偏轉(zhuǎn)，以實(shí)現(xiàn)飛行姿態(tài)的改變。因此飛機(jī)舵機(jī)性能的好壞至關(guān)重要。在實(shí)驗(yàn)室條件下，利用飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)舵機(jī)進(jìn)行力的加載，模擬舵機(jī)工作時(shí)的負(fù)載狀況，能夠克服傳統(tǒng)自破壞性實(shí)驗(yàn)成本高、周期長(zhǎng)的缺點(diǎn)。飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于，系統(tǒng)在實(shí)際工作過(guò)程中輸出與輸入存在誤差，即多余力。多余力的存在對(duì)系統(tǒng)各項(xiàng)性能指標(biāo)的提高造成了影響。因此，如何通過(guò)對(duì)系統(tǒng)控制方法的合理設(shè)計(jì)，達(dá)到補(bǔ)償輸出誤差、抑制多余力干擾的目的，是飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)之一。由于智能PID控制器可以在系統(tǒng)工作過(guò)程中進(jìn)行自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)、自組織，通過(guò)對(duì)被控過(guò)程參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，達(dá)到自動(dòng)整定控制參數(shù)的目的，從而適應(yīng)被控過(guò)程參數(shù)的變化。此外，它還具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、魯棒性強(qiáng)、簡(jiǎn)單易操作的特點(diǎn)。所以智能PID控制器不僅能夠適應(yīng)飛機(jī)舵機(jī)電液伺服系統(tǒng)參數(shù)時(shí)變的性能特點(diǎn)，在實(shí)際應(yīng)用中還具有較高的可行性。




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作者信息：

劉曉琳，蘇楊

(中國(guó)民航大學(xué) 電子信息與自動(dòng)化學(xué)院，天津 300300)


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