第22卷第3期
2014年3月文章编号
1004924X(2014)03-0626-07
光学精密工程
Optics and Precision Engineering
Vol. 22No.3
Mar.2014
Anti-Windup3
变结构自适应PID控制在航空
相机位角控制系统的应用付金宝1，2.3*，丁亚林1，3，李清军3，刘明1，3
（1.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所中国科学院航空光学成像
与测量重点实验室，吉林长春130033； 2.中国科学院大学，北京100039；
3.中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033）
摘要：航空相机位角控制系统在大给定行程条件下易出现积分Windup现象，从面影响系统的动态性能。为了提高位角控制系统在大给定输人条件下的动态响应性能，提出采用基于Anti-Windup的变结构自适应抗饱和PID控制法来设计位角控制系统，采用主副串级双国路的位置控制策略，在速度内环采用了基于Anti-Windup的变结构自适应PID控制的补偿环节，并采用基于实数编码遮传算法的PID整定方法对速度内环PID初始参数进行整定，参数选取最优指标时对超调采取惩罚功能，使位角控制系统在大给定行程输人下仍能达到比较满意的性能。实验表明：采用基于Anti Windup的变结构自适应PID控制的控制策略，避免了位角反射镜在检焦结束后的回位阶段进人饱和状态，使回位调
整时间缩小了35.7%，提高了检焦结束后大行程回位的速度。关键
调：航空相机；变结构；抗饱和；检焦；位角控制系统；自应控制
中图分类号：TP273，V447.3
文献标识码：A
doi;10.3788/OPE.20142203.0626
ApplicationofAnti-WindupvariablestructureadaptivePID control topositionangle control system of aerial camera
FU Jin-baol.2.3·, DING Ya-lin'-3, LI Qing-jun', LIU Ming"-3
(l.KeyLaboratoryofAirborneOptical ImagingandMeasurement,ChangchunInstituteof Optics,FineMechanicsandPhysics,ChineseAcademyofSciences,Changchun130033,China;
2.University of Chinese Academy of Sciences,Beijing 100039,China
3.Changchun Institute of Optics,FineMechanics and Physics, ChineseAcademyof Sciences,Changchun130033,China)*Correspondingauthor，E-mail:guoyong.rinl979126.com
Abstract: The integral Windup phenomenon from a position angle control system in the aviation camera is more likely to happen when a big travel is given, which will affect the dynamic performance of the camera.To improve the dynamic response performance of the position-angle control system on this
收稿日期：2013-10-11；修订日期：2013-12-05.
基金项目：国家863高技术研究发展计划资助项目（No.2007AA701203)