基于ARMA模型船摇预报的船用稳定平台PID控制算法研究

摘要

传统船用稳定平台的PID控制器在闭环调节过程中存在固有的时滞,这会导致稳定平台的稳定精度无法进一步提高,针对此问题提出采用ARMA模型对船的姿态进行预测,经过处理后得到下一时刻稳定平台将要产生的误差,并将此误差作为输入施加到PID控制器中,以实现事先调节,最终达到提高稳定平台的稳定精度的目的。在ARMA模型中,采用最小二乘法对模型的参数进行实时估计,并提出使用预测值的均方误差最小的原则确定模型阶数和单次预测所使用样本数。试验结果表明,ARMA模型的预测结果具有较高的准确度,相对于传统PID控制器而言改进后的PID控制器一定程度上提高了船用稳定平台的稳定精度。