基于RBF神经网络的舰载稳定平台控制系统
2023-06-13俞竹青
舰船科学技术 2023年9期
关键词:信号
鸦 婧,董 睿,俞竹青
(常州大学 机械与轨道交通学院,江苏 常州 213164)
0 引 言
舰船在海上航行时,由于受到海浪等因素的影响,会发生横摇、纵摇、首摇、横荡、纵荡、垂荡6个自由度的运动,这些非期望运动会对各种舰载设备的正常作业造成干扰[1]。舰载稳定平台可以抵消这些摇摆运动,由于应用在海洋背景下,所以舰载稳定平台控制系统是非线性和不确定性的,采用传统PID控制无法满足控制要求[2]。若能实现PID参数在线自整定,不仅能方便控制系统的调试,还可提高控制系统的自适应能力。由于RBF神经网络可通过自学习自调整其权值和阈值找到最优的1组PID参数,从而逼近任意非线性函数,所以将RBF神经网络与PID控制相结合对液压驱动舰载稳定平台进行控制研究。针对液压系统突然启动、停止、变速或换向时产生的液压冲击问题,提出采用正弦加速度导数连续原则设计稳定平台理想速度曲线。
1 舰载稳定平台控制系统设计
舰载稳定平台主要由机械结构、执行机构、控制模块和反馈元件组成。控制系统采用以绝对剩余距离为原则的速度控制方式,控制系统原理如图1所示。该控制系统以STM32单片机为控制核心,当平台发生倾斜时,惯性传感器采集平台俯仰和横滚两轴的角度,通过位姿反解求出使平台稳定的活塞杆伸缩位移值,理想速度曲线根据活塞杆移动的剩余距离计算出相应的期望速度,期望速度与实时速度的偏差信号经过RBF神经网络PID控……
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