Abstract
The problem of controlling a typical nonlinear servo motor of an unmanned aercraft with non-stationary parameters using a robust PID controller is considered. The procedure for calculating the parameters of a robust PID controller based on the localization method (further - LM PID controller) for continuous and discrete control systems is studied. The influence of disturbing factors (internal and external) acting on the servo motor is considered. It is established that the main perturbations acting on the servo drive include internal perturbations, which are changes in the time constant and its gain from the temperature of the environment and the quality of the supply voltage. The simulation in the class of linear and nonlinear continuous systems showed that a servo drive with a ML PID controller has the property of robustness in the working range of changes in both the input signal and the parameters of the servo drive and controller. Simulation results showing the research are presented. When describing a servo motor with an LM PID controller in the class of linear discrete systems, its robustness is limited by a narrow range of variation of both its parameters and the quantization period of the input signal. As the degree of uncertainty in the parameters of the servo motor increases (approaching the working range of their change), the discrete system loses stability. For the synthesis of robust control circuits of an unmanned aercraft with given characteristics, mathematical dependences of the settling time and static error of a typical servo motor with LM PID controller from the quantization period of the input signal and the degree of uncertainty in its parameters are presented.
Highlights
The procedure for calculating the parameters of a robust PID controller based on the localization method for continuous and discrete control systems is studied
Ekatirenburg: Ural State Technical University, 102 p
Summary
Рассмотрена задача управления типовым нелинейным сервоприводом беспилотного летательного аппарата с нестационарными параметрами с помощью робастного ПИД-регулятора. Рассмотрена процедура расчета параметров робастного ПИД-регулятора, основанного на методе локализации (далее – МЛ ПИД-регулятор), для непрерывных и дискретных систем управления. Проведенное моделирование в классе линейных и нелинейных непрерывных систем показало, что сервопривод с МЛ ПИД-регулятором имеет свойство робастности в рабочем диапазоне изменения как входного сигнала, так и параметров сервопривода и регулятора. При описании сервопривода с МЛ ПИД-регулятором в классе линейных дискретных систем, его робастность ограничена узким диапазоном изменения как его нестационарных параметров, так и периодом квантования входного сигнала. Для синтеза робастных контуров управления беспилотным летательным аппаратом с заданными характеристиками представлены математические зависимости времени установления и статической ошибки типового сервопривода с МЛ ПИДрегулятором от периода квантования входного сигнала и степени неопределенности в его параметрах. Проведение исследований по эффективности использования метода МЛ для системы “сервопривод БЛА и ПИД-регулятор”, работающей в широком диапазоне динамических нагрузок и температуры, является актуальной задачей
Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.