樹障清理空中機器人刀具調速系統控制器設計

摘要：樹障清理空中機器人的刀具系統在進行切割作業時存在負載擾動,且刀具電機的電機參數會有攝動情況的發生,若使用常規的雙閉環 PI控制,會存在動態性能欠佳、超調大、適應性差等不足,而且在給定轉速突變的情況下可能會導致 Windup現象。針對以上問題,為防止給定突變時產生 Windup現象,電流環控制器采用了一種在反計算 Anti Windup方法基礎上改進的變結構 Anti Windup PI控制方法。為提高系統的自適應能力,將模糊控制思想與PID控制思想相結合,設計了轉速環的模糊 PID自適應控制器。最后通過仿真與實物實驗對提出的控制器的可行性進行驗證。結果表明,控制器對系統參數變化有很強的自適應能力,且對負載的擾動有很強的抑制能力,給定轉速突變時系統有較快的動態響應且超調較小。