高斯白噪声激励下含分数阶PD控制器广义DVP系统的随机P-分岔

研究了高斯白噪声激励下含分数阶PD控制器广义DVP系统的随机P-分岔.依据均方最小误差原理将含分数阶PD控制器系统转化为等价的整数阶系统,利用随机平均法求得系统幅值的稳态概率密度函数,且分析了分数阶PD控制器的相关参数及系数对系统的影响,结合稳态概率密度函数曲线图发现改变其参数及系数会诱导系统发生随机P-分岔行为.

永磁同步电机伺服系统的单神经元自适应分数阶PDμ控制

针对以永磁同步电机为执行机构的位置伺服系统,提出了一种单神经元自适应分数阶PDμ控制器。首先建立了永磁同步电机位置伺服系统的简化模型,然后利用神经元自适应及自学习的能力,将单神经元自适应算法与分数阶控制理论相结合,完成了单神经元自适应分数阶PDμ控制器,选择了3个单神经元分别对分数阶PDμ控制器的3个参数进行在线自适应整定,控制器的参数可以根据系统的偏差进行实时调整。仿真结果表明,本方法可使系统获得更好的跟踪特性、抗扰特性及鲁棒特性。

基于非线性最小二乘迭代的分数阶PD~μ控制器整定

针对进化算法在搜索PID控制器参数时的随机性,提出一种基于非线性最小二乘迭代的参数整定方法.在辨识直流电机伺服系统传递函数的基础上,进行分数阶PDμ控制器参数整定.类似于迭代反馈整定方法,该方法首先设定伺服系统期望的输出响应,以最小化误差平方和为目标来整定控制器的3个参数.非线性最小二乘法与进化算法整定的控制器对比结果表明,所提的控制器迭代整定方法能够使得系统响应逼近所设定的期望响应,而且快速地确定出唯一的控制器参数.

基于H_∞优化设计分数阶PD~μ控制器

本文针对分数阶时滞系统,利用H∞优化理论,设计分数阶PDμ控制器。首先,给定微分阶次μ,利用图解稳定性准则确定并画出分数阶时滞系统的PDμ控制器在(Kp,Kd)参数平面上的稳定域。然后,在稳定域内计算出满足补灵敏度函数的H∞范数约束的控制器比例增益和微分增益,并确定H∞边界曲线。最后,通过改变H∞控制器的微分阶次,能得到H∞曲线与分数阶次μ之间的关系。

分数阶PDμ控制器与常规PD控制器在倒立摆中的应用研究

对比分析分数阶PDμ控制器与常规PD控制器在倒立摆系统中的控制性能。以直线一级倒立摆为被控对象，利用牛顿-欧拉方法创建了整个系统的状态空间方程。提出了双回路PD控制方案，对倒立摆的两个被控变量一同进行闭环控制，分别设计了常规PD控制器和分数阶PDμ控制器，并在Matlab中对系统实施了仿真。由仿真结果可知，两种控制策略均能完成倒立摆的稳定控制，但分数阶PDμ控制器使整个系统有较小的超调量，震荡小，调节时间短，较常规PD控制器有更好的控制效果。

动态电压恢复器分数阶控制策略的研究

为进一步改善电能质量，提高动态电压恢复器（DVR）的动态响应特性，提出一种基于分数阶PD控制器的控制策略。对比几种离散化近似方法后，选取其中逼近效果较好的方法对分数阶微积分算子进行离散化近似，从而实现动态电压恢复器的分数阶PD控制策略。经仿真验证，与基于传统PD控制器的控制策略相比，所提出的分数阶PD控制策略在动态响应速度和超调量方面具有较大优势。

基于分数阶PID的农用车辆自主导航控制器设计

讨论了时滞对农用车辆自主导航控制器设计的影响,设计了PD控制器和分数阶PD控制器,以消除时滞对车辆导航控制系统的影响。基于ITAE性能指标,为农机导航研究提供了两种抑制时滞影响的控制器设计方法。提出一种分数阶PID设计的改进方法,以补充基于平相位法的分数阶PD控制器参数调整的不足。实验结果表明,设计的控制器能够有效抑制时滞给车辆导航带来的不利影响,且系统在分数阶PD控制器作用下,能够承受更大的时滞,鲁棒性更强,可以为大中型拖拉机后期车载导航控制系统平台的搭建提供一种技术方案。

船舶舵机电静液作动器的分数阶线性自抗扰控制

为改善船舶舵机电静液作动器(Electro Hydrostatic Actuator,EHA)的抗扰性能,提出一种基于线性自抗扰控制和分数阶PD控制的融合控制方法。在建立驱动电机和液压系统数学模型的基础上,利用线性扩张状态观测器(Linear Extended State Observer,LESO)估计EHA在不同工况下所受的内外总扰动,并证明LESO的有界稳定性;进一步采用分数阶PD控制作为控制律对所估计的总扰动予以主动抑制,控制参数由剪切频率和相位裕度等频率响应指标决定。利用AMESim和Simulink联合建立EHA仿真模型,通过分析可知,所提出控制方法在船舶航速分别为6 kn和8 kn时位移控制精度均约为1 mm。利用自研EHA搭建船舶舵机半实物试验装置,进行来回摆舵和突然换向试验,结果表明在负载扰动下和有突变换向情况时,所提出控制方法对操舵指令的跟踪均具有较好的快速性和稳定性。