某驱动步进电动机增量PID控制研究
Vol.37 No.8
162
舰船电子工程
Ship Electronic Engineering总第278期
2017年第8期某驱动步进电动机增量PID控制研究*
曹平军1曲林伟2王强^刘峰4
(1.91257部队舟山316000)(2.中船重工第七〇三研究所哈尔滨150078)
(3.海军工程大学武汉430030)(4.海军蚌埠士官学校蚌埠233000)
摘要论文以某驱动步进电动机控制模型为研究对象，分别米用普通量PID(Proportional-Integral-Derivative)控制和增量式PID控制对该电动机进行控制，选定合适的控制参数，通过计算控制响应曲线及其与给定值的误差来研究控制策略 的影响，确定合适的控制策略。
关键词增量式PID控制；控制策略；驱动电动机
中图分类号 TP273 D O I:10.3969小issn.1672-9730. 2017. 08.039
Incremental PID Control Strategy Study of Some Drive
Stepping Motor
C A O P in g ju n1Q U L in w e i2W A N G Q ia n g13 L I U F e n g4
(1.No.91257 Troops of PLA，Zhoushan316000(2. 703 Research Institute,CSIC,Harbin150078)
(3.Naval University of Engineering,Wuhan430033) (4.The Bengbu Naval School of Petty Officer，Bengbu233000)
A b s tr a c t In this paper,the drive motor control model is studied as the research object,the incremental PID(Proportional In-tegral Derivative)control method is used to control the motor,and the calculating control response curve and the error of the given value are used to research the influence of different parameters on the control strategy and determine the appropriate control strategy.
K e y W o r d s incremental PID control,control strategy,drive motor
C la ss N u m b e r TP273
1引言
目前工程实际应用中大多数设备的控制系统 均米用位置式比例一积分一微分（P roportional-In-tegral-D eriv ativ e，PID)控制，这种算法主要有两个 缺点：1)使用全量输出，所以每次的输出均与过去 的状态有关，受到干扰或有错误输入时，被控量要 进行累加，运算量大，也会导致输出控制量可能出 现大幅度变化，进而会引起执行机构位置的大幅度 变化。2)控制设备容易产生超调，而对某些设备基 本不允许有超调量的存在，否则会对设备产生巨大 的破坏。一般我们要求控制系统，响应时间快，超 调小，控制平稳，而这些对几个参数要求是相互矛 盾的，如何确定其中的最优值是我们要确定的目标。而增量式P ID控制，主要通过控制增量对系统 进行控制，响应时间相对比较快，而且与过去的状 态无关，被控量不会累加，超调量会比较小。文献 [1~10]对该算法的应用都做了应用研究，但是其中 算法的研究和合适参数的范围的选取尚未深入考 虑。
本文以某驱步电动机控制策略仿真模型为研 究对象，采用增量式P ID控制方法并与普通P ID控 制策略做对比，研究不同控制策略对系统响应时间 和超调量等对设备的影响，通过控制响应曲线和计 算误差，研究增量式P ID控制优势。
2增量式PID控制原理
P ID控制作为常用的控制器，广泛应用在设备
*收稿日期：017年2月9日，修回日期：017年3月28日
基金项目：国家自然科学基金的资助(编号:51579242);科研项目（编号:425517K143)资助。
作者简介:曹平军，男，髙级工程师，研究方向：装备管理。曲林伟，男，硕士,工程师，研究方向:控制理论策略。王强,男，博士,工程师，研究方向:舰艇动力装置。刘峰，男，工程师，研究方向:机电管理。