气浮重力补偿装置变论域模糊控制策略设计

摘要

针对太阳能帆板地面展开实验中对气浮重力补偿装置的控制问题,当帆板在大范围内做展开运动时,普通的模糊PID由于固定论域和部分模糊规则的不完善导致在实际控制中出现响应速度变慢,抗干扰性和自适应性变差的现象,结合变论域控制思想,提出一种适用于气浮重力补偿装置的变论域模糊PID控制策略。通过分析气浮重力补偿装置的气膜振动工况和地面干扰工况,建立了帆板展开过程的动力学方程,设计了一种变论域模糊PID控制器,在Matlab/Simulink环境下搭建仿真模型并搭建帆板展开气浮实验台进行实验验证,实验结果表明设计的控制策略能将支撑点位置误差控制在0.6%以内,相比较于普通模糊PID控制,误差率减小了50%,控制精度高,抗干扰性强,取得了较好的控制效果。