一种基于分形修正PID算法的弹上舵机控制器

摘要

针对某型号弹上舵机采用的小型稀土力矩电机与谐波减速器的组合结构方案,设计了一种基于分形几何度量变化率特征的增量比例-积分-微分控制器.该控制器考虑了谐波传动随速度波动和低阻尼特点,以提高舵机系统控制品质为目标,从传动过程在一定的尺度范围内具有参数自相似性的特征出发,利用了线性模型与分形模型所表达的规律性之间存在的固有互补性,用反馈信号短时分形维数估计舵机实际转角与电机驱动力之间的相背离程度,并利用这个估计函数修正比例-积分-微分输出值.实验表明,该舵机系统对25°阶跃响应时常数小于100ms,20Hz,±15°振幅条件下的频率响应相位延时小于20°,定位精度优于0.06°,半振荡次数小于两次.