PID控制在柔性結(jié)構(gòu)控制中的應(yīng)用

3 仿真分析

　　采用參數(shù) BP 網(wǎng)絡(luò)自整定 PID 控制對(duì) 50m 縮比實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了數(shù)值仿真，圖 4 給出了仿真結(jié)果。參數(shù) BP 網(wǎng)絡(luò)自整定 PID 控制器參數(shù)選取如下：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為 3-5-3，學(xué)習(xí)率 η =0.26、動(dòng)量項(xiàng)因子α =0.29、權(quán)系數(shù)初始值取區(qū)間[-0.5,0.5]上的隨機(jī)數(shù)，采樣周期為 T=0.05s。

　　從參數(shù) BP 網(wǎng)絡(luò)自整定 PID 控制器系統(tǒng)的輸出響應(yīng)，可調(diào)參數(shù)的調(diào)整情況、控制器輸出曲線以及大多數(shù)點(diǎn)的軌跡跟蹤誤差為±7mm左右(低于文獻(xiàn)[4]帶有學(xué)習(xí)功能的多變量調(diào)節(jié)器所得到的軌跡跟蹤誤差 10mm左右)，可以看出參數(shù) BP 網(wǎng)絡(luò)自整定功能對(duì)克服懸索-饋源艙這樣一個(gè)非線性慢時(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(hào)，并能在很短的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定在跟蹤精度要求范圍內(nèi)。

　　4 結(jié) 論

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

　　(1)提出用參數(shù) BP 網(wǎng)絡(luò)自整定 PID 控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)饋源艙軌跡跟蹤策略。通過(guò)對(duì)大射電望遠(yuǎn)鏡懸索-饋源艙系統(tǒng)的時(shí)變大滯后系統(tǒng)的數(shù)值仿真，證明該控制算法可以滿足饋源艙軌跡跟蹤精度要求，為新一代大射電望遠(yuǎn)鏡國(guó)際合作項(xiàng)目的工程實(shí)現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。

　　(2)該控制策略設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)輸出響應(yīng)快，超調(diào)量減小并且消除了極限環(huán)振蕩現(xiàn)象，提高了穩(wěn)態(tài)精度。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與 PID 控制結(jié)合，將使PID 控制器具備處理更復(fù)雜的非線性系統(tǒng)的能力。

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