基于单神经元PID算法的微小飞轮高精度控制

• 作者: 刘刚 张聪 李光军
• 来源期刊: 宇航学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 微小飞轮 微小卫星 永磁无刷直流电机 单神经元PID 现场可编程门阵列
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 制导、导航与控制
• 页码范围: 54-60
• 页数: 7页
• 分类号: V448.22
• 字数: 3565字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3873/j.issn.1000-1328.2013.01.008

摘要

为了实现微小卫星高精度稳定并满足微小卫星“快、好、省”的原则,针对微小飞轮动态响应慢,经典控制方法系统输出力矩动态性能、稳态精度达不到要求的问题,推导了基于永磁无刷直流电机的微小飞轮动力学模型.通过建立基于单神经元PID的力矩模式控制系统,对该算法进行分析,设计实现了以现场可编程门阵列为控制核心的数字控制方案.采用该方案在微小飞轮工程样机上进行PID与单神经元PID算法的对比实验,结果表明:单神经元PID算法简单易于实现,超调量小,提高了力矩输出精度；该方案实现简单,重量轻,功耗低,集成度高,精度高,满足微小卫星的技术特点.