利用粒子群算法实现陀螺仪耦合系统动态响应优化

利用平均法分析半球陀螺仪控制系统,得到通过PID模块实现的深度负反馈控制回路设计。根据大机动平台等对陀螺仪系统快速响应的要求,寻求方法对深度负反馈控制的PID参数整定以实现输出动态优化。系统中耦合项的存在是控制参数设计的难点。通过参数变换和输出结果分析,发现系统PID参数与系统动态响应之间没有明显的相关性,不能通过拟合方式去实现优化。将系统的耦合关系去除,通过以往设计带宽的方式得到了系统的优化参数。利用ITAE评价标准作为适应度函数,得到利用粒子群算法(PSO算法)优化后的控制系统,通过比对两者的系统带宽和ITAE输出,在带宽近似的情况下,PSO优化比传统去耦合优化的ITAE标准由49.8下降到了0.36,调节时间由1.049 s下降到了0.0905 s,大大优化了系统的输出的动态响应。