基于边缘计算的卫星地面站天线群因子自适应模糊PID控制系统

doi:10.11959/j.issn.2096-8930.2023012

天地一体化信息网络 ›› 2023, Vol. 4 ›› Issue (1): 98-102.doi: 10.11959/j.issn.2096-8930.2023012

• 应用 • 上一篇

基于边缘计算的卫星地面站天线群因子自适应模糊PID控制系统

单海滨, 石艳军, 刘子菁, 李源鸿, 赵文化, 何沐全, 李楚洲

广州气象卫星地面站，广东广州 510640

修回日期:2023-03-15 出版日期:2023-03-20 发布日期:2023-03-01
作者简介:单海滨（1964-），男，本科，广州气象卫星地面站正研级高级工程师，主要研究方向为卫星遥感
石艳军（1983-），男，硕士，广州气象卫星地面站高级工程师，主要研究方向为卫星遥感
刘子菁（1991-），男，硕士，广州气象卫星地面站工程师，主要研究方向为卫星遥感
李源鸿（1968-），男，本科，广州气象卫星地面站高级工程师，站长，主要研究方向为卫星遥感
赵文化（1966-），男，本科，广州气象卫星地面站高级工程师，主要研究方向为卫星遥感
何沐全（1991-），男，硕士，广州气象卫星地面站工程师，主要研究方向为卫星遥感
李楚洲（1980-），男，硕士，广州气象卫星地面站工程师，主要研究方向为卫星遥感

Adaptive Fuzzy PID Control System for Satellite Earth Station Antenna Group Factor Based on Edge Calculation

Haibin SHAN, Yanjun SHI, Zijing LIU, Yuanhong LI, Wenhua ZHAO, Muquan HE, Chuzhou LI

Guangzhou Satellite Meteorological Ground Station, Guangzhou 510640, China

Revised:2023-03-15 Online:2023-03-20 Published:2023-03-01

摘要/Abstract

摘要：

卫星地面接收站的天线跟踪控制系统一般采用PID控制。针对该类系统由于受到多种不确定性因素影响，难以获得最优的控制参数，造成PID控制的效果不够理想的问题，设计基于边缘计算的自适应模糊PID天线跟踪控制系统，通过模糊控制算法及时调整PID控制器的参数，并在边缘计算服务器中实现对模糊控制输入和输出的论域的优化计算。模拟运行结果表明，基于边缘计算的自适应模糊PID天线跟踪控制系统可以达到良好的控制效果。

关键词: 边缘计算, 天线跟踪控制, 模糊自整定PID

Abstract:

The antenna tracking control system of satellite ground receiving station generally adopts PID control.Due to the infl uence of various uncertain factors, it is diffi cult to obtain the optimal control parameters for this kind of system, resulting in the PID control eff ect is not ideal.An adaptive fuzzy PID antenna tracking control system based on edge computing was designed.The parameters of PID controller were adjusted in time by fuzzy control algorithm, and the optimal calculation of fuzzy control input and output domain was realized in edge computing server.The simulation results showed that the adaptive fuzzy PID antenna tracking control system based on edge calculation could achieve good control eff ect.

Key words: edge computing, antenna tracking control, fuzzy self-tuning PID

中图分类号:

TP393

单海滨, 石艳军, 刘子菁, 李源鸿, 赵文化, 何沐全, 李楚洲. 基于边缘计算的卫星地面站天线群因子自适应模糊PID控制系统[J]. 天地一体化信息网络, 2023, 4(1): 98-102.

Haibin SHAN, Yanjun SHI, Zijing LIU, Yuanhong LI, Wenhua ZHAO, Muquan HE, Chuzhou LI. Adaptive Fuzzy PID Control System for Satellite Earth Station Antenna Group Factor Based on Edge Calculation[J]. Space-Integrated-Ground Information Networks, 2023, 4(1): 98-102.

图/表 6

图1

图2

图3

图4

表1

图5

参考文献 14

[1]	陈亮, 洪震 . 电液伺服系统模糊PID控制器设计[J]. 电子测试, 2021(11): 51-52.
	CHEN L , HONG Z . The fuzzy PID controller design of electrohydraulic servo system[J]. Electronic Test, 2021(11): 51-52.
[2]	姜文雍, 黄增阳, 毛方 ,等. 基于模糊PID技术的排气压力精确控制仿真研究[J]. 农机使用与维修, 2021(7): 19-22.
	JIANG W Y , HUANG Z Y , MAO F ,et al. Simulation study on precise control of exhaust pressure based on fuzzy PID technology[J]. Agricultural Machinery Using ＆ Maintenance, 2021(7): 19-22.
[3]	孙建康, 王帅, 曹斯萌 ,等. 基于模糊PID控制的智能循迹小车设计[J]. 现代制造技术与装备, 2021,57(12): 202-205.
	SUN J K , WANG S , CAO S M ,et al. Design of intelligent tracking vehicle based on fuzzy PID control[J]. Modern Manufacturing Technology and Equipment, 2021,57(12): 202-205.
[4]	曹跃进, 杨杨 . 基于模糊PID控制器的多电机控制系统[J]. 工业仪表与自动化装置, 2012(5): 74-76.
	CAO Y J , YANG Y . The control system of a multi-motor based on a fuzzy PID controller[J]. Industrial Instrumentation ＆Automation, 2012(5): 74-76.
[5]	徐少杰 . 基于模糊PID算法的带式输送机控制研究[J]. 科技创新与应用, 2017(4): 60.
	XU S J . Research on control of belt conveyor based on fuzzy PID algorithm[J]. Technology Innovation and Application, 2017(4): 60.
[6]	申鹏, 王麒宣, 褚昊霖 ,等. 基于模糊PID算法吸附机器人转向控制[J]. 软件, 2020,41(4): 207-210.
	SHEN P , WANG Q X , CHU H L ,et al. Adsorptive robot steering control based on algorithm of fuzzy PID[J]. Software, 2020,41(4): 207-210.
[7]	王小东, 周春桂, 王志军 ,等. 基于自适应模糊PID的导弹控制系统[J]. 探测与控制学报, 2021,43(6): 50-54,61.
	WANG X D , ZHOU C G , WANG Z J ,et al. Missile control system based on adaptive fuzzy PID[J]. Journal of Detection ＆ Control, 2021,43(6): 50-54,61.
[8]	白昱阳, 黄彦浩, 陈思远 ,等. 云边智能:电力系统运行控制的边缘计算方法及其应用现状与展望[J]. 自动化学报, 2020,46(3): 397-410.
	BAI Y Y , HUANG Y H , CHEN S Y ,et al. Cloud-edge intelligence:status quo and future prospective of edge computing approaches and applications in power system operation and control[J]. Acta Automatica Sinica, 2020,46(3): 397-410.
[9]	石锋, 梁尚斌, 蒋勇 ,等. 油田物联网系统边缘计算研究与实践[J]. 计算机工程与应用, 2020,56(16): 273-278.
	SHI F , LIANG S B , JIANG Y ,et al. Research and practice on edge computing of oilfi eld Internet of Things system[J]. Computer Engineering and Applications, 2020,56(16): 273-278.
[10]	裴庆祺 . 以万物互联为核心的边缘计算时代正在开启[J]. 人民论坛·学术前沿, 2020(9): 26-32.
	PEI Q Q . The era of edge computing with a focus on the Internet of everything[J]. Frontiers, 2020(9): 26-32.
[11]	李子姝, 谢人超, 孙礼 ,等. 移动边缘计算综述[J]. 电信科学, 2018,34(1): 87-101.
	LI Z S , XIE R C , SUN L ,et al. A survey of mobile edge computing[J]. Telecommunications Science, 2018,34(1): 87-101.
[12]	张馨元, 刘江, 张然 ,等. 卫星协同的天地一体化边缘计算网络架构[J]. 无线电通信技术, 2022,48(3): 394-400.
	ZHANG X Y , LIU J , ZHANG R ,et al. Architecture of cooperative satellite-terrestrial integrated edge computing networks[J]. Radio Communications Technology, 2022,48(3): 394-400.
[13]	陶滢, 刘伟, 高梓贺 ,等. 天地一体化信息网络中星载边缘计算应用与挑战[J]. 无线电通信技术, 2022,48(5): 763-772.
	TAO Y , LIU W , GAO Z H ,et al. Application and technical challenges of onboard edge computing in space-terrestrial integrated information network[J]. Radio Communications Technology, 2022,48(5): 763-772.
[14]	方海, 赵扬, 高媛 ,等. 考虑任务依赖的卫星边缘计算资源分配与卸载决策算法[J]. 计算机工程与科学, 2022,44(11): 1951-1958.
	FANG H , ZHAO Y , GAO Y ,et al. A satellite edge computing resource allocation and o?oading algorithm with task dependence[J]. Computer Engineering ＆ Science, 2022,44(11): 1951-1958.

时间	方位引导角/°	方位角/°	俯仰引导角/°	俯仰角/°
00:30:58:051	344.92	344.66	3.05	3.28
00:30:58:098	344.91	344.66	3.05	3.28
00:30:58:145	344.91	344.66	3.05	3.28
00:30:58:192	344.9	344.66	3.05	3.28
00:30:58:239	344.9	344.66	3.06	3.28
00:30:58:285	344.9	344.66	3.06	3.28
00:30:58:332	344.89	344.66	3.06	3.28
00:30:58:379	344.89	344.66	3.06	3.28
00:30:58:426	344.88	344.66	3.07	3.28
00:30:58:473	344.88	344.66	3.07	3.28
00:30:58:520	344.88	344.66	3.07	3.28
00:30:58:567	344.87	344.66	3.07	3.28
00:30:58:614	344.87	344.66	3.07	3.28
00:30:58:660	344.87	344.66	3.08	3.28
00:30:58:707	344.86	344.66	3.08	3.28
00:30:58:754	344.86	344.66	3.08	3.28
00:30:58:801	344.85	344.66	3.08	3.28
00:30:58:848	344.85	344.65	3.09	3.28
00:30:58:895	344.85	344.65	3.09	3.28

基于边缘计算的卫星地面站天线群因子自适应模糊PID控制系统

Adaptive Fuzzy PID Control System for Satellite Earth Station Antenna Group Factor Based on Edge Calculation

在线阅读

pdf下载

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 14

相关文章 1

Metrics

推荐阅读 0