基于粒子群优化的串级模糊PID无人机飞行控制系统
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

1南京信息工程大学 气象灾害预报预警与评估协同创新中心 南京 210044; 2南京多基观测技术研究院 南京 211599

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

V279;V249.1;TP273

基金项目:

国家重点研发计划资助项目(2021YFE0105500);国家自然科学基金资助项目(62171228)


UAV flight control system of cascade fuzzy PID based on particle swarm optimization
Author:
Affiliation:

1.Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters, Nanjing University of Information Science & Technology, Nanjing 210044, China; 2. Nanjing Institute of Multi-based Observation Technology, Nanjing 211599, China

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    为了解决无人机飞行控制系统存在的平稳控制响应慢、自适应能力差,抗干扰能力弱的问题,本文分析了无人机飞行控制系统的原理,建立了无人机飞行控制模型,在串级模糊PID控制的条件下,利用粒子群优化算法的迭代寻优能力,实时确定模糊控制中的量化因子、比例因子以及初始PID参数,通过模糊控制在线调整PID参数,使平稳控制中的参数时刻保持最优化,设计了一种基于粒子群优化的串级模糊PID的飞行控制系统。实验结果表明:当量化因子e、ec的值分别为3、0.75,比例因子k1、k2、k3的值分别为0.5、2、0.5时,系统稳定性达到最优。相比于串级PID控制与串级模糊PID控制,通过粒子群优化后的控制系统具有更优的控制精度和稳定性,能较好地提高系统的性能指标,满足快速高效调平的飞行要求。

    Abstract:

    In order to solve the problems of slow smooth control response, poor adaptive ability, and weak anti-interference ability of the UAV flight control system,this article analyzes the principle of UAV flight control system and establishes a drone flight control model, under the condition of cascade fuzzy PID control, using the iterative optimization ability of PSO algorithm, the quantization factor, scale factor and initial PID parameters in fuzzy control are determined. PID parameters are adjusted online through fuzzy control, so that the parameters in the smooth control are kept optimized at all times.Therefore,a cascade fuzzy PID flight control system based on particle swarm optimization is designed. The experimental results show that: When the values of the quantization factors e and ec are 3 and 0.75, and the values of the scale factors k1, k2, and k3 are 0.5, 2, and 0.5, respectively, the system stability is optimal.compared with cascade PID control and cascade fuzzy PID control, the control system optimized by PSO has better control accuracy and stability, and can better improve the performance of the system and meet the flight requirements of fast and efficient leveling.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

沈跃杰,行鸿彦,王水璋.基于粒子群优化的串级模糊PID无人机飞行控制系统[J].电子测量技术,2022,45(1):96-103

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2024-06-19
  • 出版日期:
文章二维码
×
《电子测量技术》
财务封账不开票通知