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1、络嚼li矣求衣孝Harbin Institute of Technology课程报告课程名称：院 系：航天学院控制科学与工程 姓 名：学 号：、三自由度直升机1.1 PID控制器设计1.1.1.俯仰运动控制器设计 俯仰运动控制对象传递函数：E(s) IKG/s)= -J2 = 1056 丄=5.815 丄1-1添加俯仰运动控制器后，得俯仰运动系统框图八宀、.11inI Vs|Gpid.s)*Ge(s)0PID Controller_ E(s)Vs(s)Pla nt1out为全面起见，首先设计PID控制器设计如下：Vs = Kp/M + K 氏 9 + K 叶必由于；c变化很小有：C =0得下式
2、：Vs= Kep(c- 9+ Kei ( c- 9+ Ked(-I)由框图的闭环传递函数：1-2Kc Keph + KcKeil 1 1S)_J eJ e sE(s)2Kc Kedl 1JeJ eKcGh KcKehTs+J eJ e s1-31-3式为三阶系统，较难进行控制器设计，由式中可知，如令即控制器取消积分环节，得下式Kcjl12 =0.05进行零和阶跃输入分析。可用下列5种情况对系统进行分析：(1) 取矩阵Qxx =diag(1 1 1 1 1 1)Rx=1(2) 取矩阵Qxx =diag(200 1 1 1 1 1)R =1(3) 取矩阵Qxx =diag(1 1 1 1 1 1)
3、R=10(4) 取矩阵Qxx =diag(200 250 100 111)R=1(5) 取矩阵Qxx =diag(200 400 100 111)R=1通过分析了解Qxy和Ry选取对系统的影响情况。仃=250% ts =7s X =0.45 % 勻0.7| 或2 勻0.6| u 勻2结果不理想。仃=60% ts =2s X 勻0.4, W10 Q2 兰|0.8 u 2.8结果有明显改善。Rxx=10(3) 取矩阵 Qxx =diag(1 1 1 1 1 1)K= 0.31626.124781.28261.06198.325213.4153a =460% ts 釘0s |0.45 oj0.7 4 0.6 u 兰 2指标变差，调整Rr破坏了性能指标。(4) 取矩阵 Qxx =diag(200 250 100 1 1 1) Rxx=1K=14.142173.6187 184.494715.548328.525931.94
