改进PID算法在MTS控制系统中的应用

周挺

摘要：针对飞机结构强度试验中大迟滞、时变、非线性系统的控制问题，采用改进的PID算法实现系统优化控制;在MTS FlexTest 200控制系统中利用虚拟控制通道和在线回路计算功能编写改进的PID控制程序;以一惯性环节为控制仿真对象，对比常规PID控制和改进PID控制效果。结果表明：改进PID控制能有效减小系统的超调量和调节时间，抑制外界噪声干扰，较常规PID控制效果有明显提升。

关键词：飞机结构强度试验;改进PID算法;MTS FlexTest 200控制系统

中图分类号：TP273.4       文献标识码：B

文章编号：1009-3044（2021）04-0033-04

Abstract：Aiming atthecontrol problem of large hysteresis ，time-varying and strong nonlinearity system in aircraft structural strength test，an advanced PID algorithm was adopted to realize the system optimal control.Advanced PID control program was written in MTS FlexTest 200 control system using virtual control channel and on-line loop computing function.Taking an inertial link as the control simulation object，thecontrol effect of conventional PID control and advanced PID control was compared.The results show that the advanced PID control can effectively reduce the overshoot and regulation time of the system，and inhibit the interference of external noise，which is more effective than conventional PID control.

Key words： Aircraft structural strength test; Advanced PID Algorithm;MTS FlexTest 200 control system

飞机结构强度试验通过对飞机结构施加载荷以模拟飞机在真实飞行使用过程中遇到的受载情况，是核准检验飞机结构设计与制造的重要途径[1]。MTS FlexTest 200控制系统集数据采集、伺服驱动、信号发生、计算机数字控制、数据显示与存储于一体，是飞机结构强度试验中的通用设备，其采用传统的PIDF（比例积分微分前馈）控制算法实现载荷、位移、压力、温度等物理量的计算机数字控制。传统PIDF控制方法具有原理简单、鲁棒性好、适应性强、易于整定、控制输出对被控对象的变化不敏感等优点，但当被控对象存在较大时变性、滞后性、非线性时，难以得到满意的控制效果[2-3]。本文提出PID控制算法的改进措施，在MTS FlexTest 200控制系统中利用虚拟通道和计算回路功能，通过通道设置、变量定义和算法编辑，屏蔽系统固有的PIDF控制算法，将改进的PID控制算法应用于系统中，通过系统仿真，验证算法的有效性。

1 常规PID控制

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