[發明專利]由環境溫度變化引起的電動舵機性能變化的補償方法

有效

• 申請號: 201510703003.6
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN106610582B
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 孫立偉;隋鐵君;石建國;程國峰;閆霞;楊春秋;李忠華;李源;李俊賢;李波
• 申請（專利權）人: 哈爾濱建成集團有限公司
• 主分類號: G05B11/42
• 分類號: G05B11/42;G05B13/02
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• 代理人: 暫無信息

本發明屬于自動控制領域，具體涉及一種由環境溫度變化引起的電動舵機性能變化的補償方法。具體為：構造PID控制電路，并將其接入到待補償的電動舵機的控制回路中。然后，在溫度范圍內均勻選取n個溫度點，并分別在每個溫度點下，通過調整第一調節電阻RT1、第二調節電阻RT2和第三調節電阻RT3的阻值，使電動舵機均滿足性能指標要求，記錄下各溫度點下電阻RT1、電阻RT2和電阻RT3的阻值。然后選擇最接近其變化趨勢的第一熱敏電阻器RM1、第二熱敏電阻器RM2和第三熱敏電阻器RM3分別替換電阻RT1、電阻RT2和電阻RT3，得到變參數PID控制電路，從而實現PID參數隨環境溫度的實時變化。本發明提出的方法，有效解決了航空制導武器電動舵機環境溫度適應性問題，電路設計合理、經濟可行，達到了預期的效果。

技術領域

本發明屬于自動控制領域，具體涉及一種由環境溫度變化引起的電動舵機性能變化的補償方法。

背景技術

PID(proportion(比例)、integration(積分)、(differentiation微分))控制是自動控制中應用最為廣泛的一種控制規律，實際運行經驗和理論分析表明，將這種控制規律用于大多數控制對象能夠得到比較滿意的結果。但是，由于航空制導武器上的電動舵機需要適應-45℃～60℃的環境溫度變化，在這一溫度范圍內，不同金屬材料熱脹冷縮程度的差異會導致減速機構的機械阻尼系數發生變化，因此用一組事先整定的PID參數難以達到較好的控制效果。根據實際設計經驗分析，大多數情況為低溫時阻尼變大，高溫時阻尼減小。即當產品參數滿足低溫性能時，高溫時會出現欠阻尼現象，階躍響應的超調量將會增大，嚴重時會產生振蕩；當產品參數滿足高溫性能時，低溫時會產生過阻尼問題，動態響應性能將會下降。因此，需要找到一種根據溫度變化改變控制策略中PID參數的方法以使產品能夠在全溫度范圍內正常工作。

發明內容

本發明的目的是提出一種由環境溫度變化引起的電動舵機性能變化的補償方法。該方法針對不同環境溫度點通過引入負溫度系數熱敏電阻器以實時改變PID參數，進而有效的補償由高低溫引起的電動舵機機構機械阻尼發生的變化。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的。

本發明提出的一種由環境溫度變化引起的電動舵機性能變化的補償方法，其特征在于：其具體操作步驟為：

步驟1：構造PID控制電路。

所述PID控制電路包括比例電路、微分電路和積分電路。

所述比例電路具體為：第一電阻(用符號R1表示)的一端接輸入信號，另一端分別與第一運算放大器(用符號A表示)的負輸入端和第一調節電阻RT1的一端連接；第一調節電阻RT1的另一端與第二電阻(用符號R2表示)的一端連接；第二電阻R2的另一端和第一調節電阻RT1的輸出端同時與第四電阻(用符號R4表示)的一端連接；第四電阻R4的另一端為所述比例調節電路的輸出端；第一運算放大器A的正輸入端與第三電阻(用符號R3表示)的一端連接；第三電阻R3的另一端接地。

所述微分電路具體為：第五電阻(用符號R5表示)的一端接輸入信號，另一端與第一電容(用符號C1表示)的一端連接；第一電容C1的另一端分別與第二運算放大器(用符號B表示)的負輸入端和第二調節電阻RT2的一端連接；第二調節電阻RT2的另一端與第六電阻(用符號R6表示)的一端連接；第六電阻R6的另一端和第二調節電阻RT2的輸出端同時與第八電阻(用符號R8表示)的一端連接；第八電阻R8的另一端為所述微分調節電路的輸出端；第二運算放大器B的正輸入端與第七電阻(用符號R7表示)的一端連接；第七電阻R7的另一端接地。