控制系统的分数阶建模及分数阶Piλ Dμ控制器设计

摘要：

在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能.本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性.针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性.

关键词：分数阶微积分、分数阶PIλ Dμ控制器、系统建模、参数整定、性能指标

所属期刊栏目：18

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金61174037;国家自然科学基金创新研究群体科学基金61021002;国家重点基础研究发展计划973计划2012CB821205

在线出版日期：2014-07-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：85-92