[发明专利]一种两轴云台建模以及自动整定PID参数方法在审
| 申请号： | 201910787975.6 | 申请日： | 2019-08-23 |
| 公开（公告）号： | CN110618605A | 公开（公告）日： | 2019-12-27 |
| 发明（设计）人： | 李秀智;贾桐;张祥银 | 申请（专利权）人： | 北京工业大学 |
| 主分类号： | G05B11/42 | 分类号： | G05B11/42 |
| 代理公司： | 11203 北京思海天达知识产权代理有限公司 | 代理人： | 吴荫芳 |
| 地址： | 100124 *** | 国省代码： | 北京;11 |
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| 摘要： | 本发明属于系统辨识和运动控制领域，尤其涉及一种两轴云台建模以及自动整定PID参数方法，用于解决两轴云台存在静态误差并且信号跟随能力较差的问题，本方法采用频域分析，对两轴云台输入变频正弦的位置信号，使用惯性导航模块采集两轴云台实际的位置信号，通过计算机中的MATLAB工具箱对两轴云台建立传递函数模型，并且自动整定PID参数，最终将获得的参数应用于云台电机控制器中，以此作为对现有问题的改进。本方法不需要对云台原有的机械结构做出改动，同时降低凑试法整定PID参数时间，且具有一定的鲁棒性和有效性。 | ||
| 搜索关键词： | 云台 两轴 位置信号 自动整定 传递函数模型 惯性导航模块 参数应用 机械结构 静态误差 频域分析 系统辨识 信号跟随 云台电机 运动控制 控制器 鲁棒性 原有的 变频 建模 整定 正弦 采集 计算机 改进 | ||
【主权项】：
1.一种两轴云台建模以及自动整定PID参数方法，基于两个云台电机、云台电机控制器、惯性导航模块、串口传输模块、信号发生器、双闭环PID控制器、前馈补偿控制器、计算机，/n其中，/n云台电机两个：用于控制云台航向角Yaw、俯仰角Pitch电机各一个；/n云台电机控制器：具有编程功能的单片机，用于同计算机通信、获取惯性导航模块数据。/n惯性导航模块用于获取云台当前的姿态，包括航向角度值、俯仰角度值、航向角速度与俯仰角速度；/n串口传输模块：用于将云台电机控制器输出的信号转换为电脑可识别信号。/n信号发生器：本发生器为软件，通过编程置于云台电机控制器中，用于产生变频的正弦预期位置信号。/n双闭环PID控制器：为经典的双环PID控制器，采用软实现方式置于云台电机控制器中，包括速度内环PID控制器和位置外环PID控制器，所述的位置外环PID控制器的输入为信号发生器产生的预期位置信号与惯性导航模块获取的Yaw轴云台实际位置信号的偏差值，输出为期望的速度信号；所述的速度内环PID控制器的输入为位置外环PID控制器的输出与惯性导航模块获取的实际速度信号的偏差值，输出为期望的PWM信号；/n前馈补偿控制器：获取云台传递函数模型后，将传递函数离散化，通过编程将离散化的传递函数置于云台电机控制器中。/n计算机：具备MATLAB软件的电脑/n其特征在于包括以下步骤：/n步骤1：将惯性导航模块安装至两轴云台中；/n步骤2：将云台电机控制器与计算机相连接；/n步骤3:在Yaw轴云台上加载双闭环PID控制器，分别获得内环PID控制器的传递函数C
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