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分数阶控制系统稳定性分析与控制器设计:扩展频率域法 被引量:9
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作者 汪纪锋 李元凯 《自动化技术与应用》 2006年第5期7-12,共6页
鉴于整数阶控制系统主要进行正频域分析,本文论述了分数阶控制系统的扩展频域方法。它通过对分数阶系统传递函数的基本分解获得系统频率特性曲线,此过程是唯一和可逆的。本文根据扩展频域分析法扩展了Nyquist稳定性判据,得到能够直观判... 鉴于整数阶控制系统主要进行正频域分析,本文论述了分数阶控制系统的扩展频域方法。它通过对分数阶系统传递函数的基本分解获得系统频率特性曲线,此过程是唯一和可逆的。本文根据扩展频域分析法扩展了Nyquist稳定性判据,得到能够直观判断任意阶控制系统稳定性的通用判据。另外,扩展频域分析法为分数阶控制器提供了便于设计的直观形式,文章提供了具有新结构的超前滞后补偿器和分数阶P(ID)μ控制器的设计步骤。最后举例用扩展频域法对分数阶系统进行稳定性分析和超前滞后补偿器的综合。 展开更多
关键词 扩展频率分析 分数阶 控制系统 稳定判据 分数阶控制器
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分数阶PI^λD^μ控制器阶数变化对控制性能的影响 被引量:6
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作者 严慧 《金陵科技学院学报》 2008年第4期13-18,共6页
与传统整数阶PID控制器相比,分数阶PIλDμ控制器增加了两个可调参数,微分阶数μ与积分阶数λ。调节μ与λ的值就可以调节控制器微分环节与积分环节的强弱,使得分数阶PIλDμ控制器的设计更加灵活,控制性能更加优良。通过仿真实验详细... 与传统整数阶PID控制器相比,分数阶PIλDμ控制器增加了两个可调参数,微分阶数μ与积分阶数λ。调节μ与λ的值就可以调节控制器微分环节与积分环节的强弱,使得分数阶PIλDμ控制器的设计更加灵活,控制性能更加优良。通过仿真实验详细研究了分数阶PIλDμ控制器的微分阶数μ与积分阶数λ变化对控制器控制性能的影响。仿真结果表明,μ与λ分别主要影响系统的超调和系统的稳态精度。 展开更多
关键词 分数阶PI^ΛD^Μ控制器 阶数 分数阶控制系统
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分数阶控制系统稳定性分析 被引量:3
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作者 柳向斌 曲晓丽 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2007年第2期33-35,共3页
分数阶控制系统的特征根方程多为复变量S的无理多项式,将无理多项式转化为有理多项式非常困难。本文通过考察控制系统的频率特性,提出利用Nyquist判据和对数频率稳定判据来判断分数阶控制系统的稳定性。
关键词 分数阶控制系统 频率特性 稳定判据
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电液飞行转台的分数阶积分滑模非线性控制 被引量:3
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作者 韩松杉 焦宗夏 +2 位作者 汪成文 尚耀星 石岩 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1411-1416,共6页
电液飞行转台是飞控系统半实物仿真测试的关键设备,它是在实验室条件下复现飞行器运动姿态的高精尖试验设备,具有重大经济价值和国防战略意义.为提高该设备的动态跟踪精度,提出一种基于分数阶积分滑模的非线性鲁棒控制策略.在积分滑模... 电液飞行转台是飞控系统半实物仿真测试的关键设备,它是在实验室条件下复现飞行器运动姿态的高精尖试验设备,具有重大经济价值和国防战略意义.为提高该设备的动态跟踪精度,提出一种基于分数阶积分滑模的非线性鲁棒控制策略.在积分滑模控制器中引入分数阶算子,能更有效地提升系统瞬态响应,并能提供更多的控制自由度.同时基于Lyapunov分析方法证明了该控制器在存在参数不确定、强外干扰力矩和未知非线性摩擦特性等情况下仍能保证系统的全局渐近稳定性.以某型电液飞行转台外框阀控马达为例,针对多种运动工况进行仿真分析,结果表明该方法能有效提高系统的瞬态性能和鲁棒能力. 展开更多
关键词 液压伺服机构 飞行转台 分数阶 滑模控制 非线性控制系统
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不确定多变量分数阶控制系统的能观性判别
5
作者 张超 葛化敏 《科技信息》 2010年第29期I0130-I0131,共2页
针对不确定多变量分数阶控制系统,提出当系统状态空间表达式中相关矩阵不确定时系统能观性判别的一种新方法。当然,关于系统能观性的判别方法已有一些,但这些方法不能很好地用于本文所提出的控制系统,基于这种情况,首先推导出分数阶控... 针对不确定多变量分数阶控制系统,提出当系统状态空间表达式中相关矩阵不确定时系统能观性判别的一种新方法。当然,关于系统能观性的判别方法已有一些,但这些方法不能很好地用于本文所提出的控制系统,基于这种情况,首先推导出分数阶控制系统能观性判别条件,通过分析区间向量之间的线性相关性得出不确定多变量分数阶控制系统的能观性判别方法,最后以实例说明该方法的简单有效性。 展开更多
关键词 分数阶控制系统 能观性判别 不确定矩阵 区间向量的线性相关性
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Research on controllability for a class of fractional-orderlinear control systems
6
作者 ZengQingshan CaoGuangyi ZhuXinjian 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2005年第2期376-381,共6页
The controllability for a class of fractional-order linear control systems is mainly investigated. The generalizations of the usual complete solution formulae of the fractional-order linear control systems are derived... The controllability for a class of fractional-order linear control systems is mainly investigated. The generalizations of the usual complete solution formulae of the fractional-order linear control systems are derived not only for time-invariant case but also for time-varying case. Several sufficient and necessary conditions for state controllability of such systems are established and the corresponding criteria for fractional-order time-invariant continuous-time systems are also obtained. The results obtained will be help for future study of fractional-order control systems. 展开更多
关键词 fractional calculus fractional-order linear control systems controllability.
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基于分数阶PI^λ控制器的单容水箱液位控制
7
作者 蔡国娟 王德进 刘振全 《天津科技大学学报》 CAS 2011年第4期57-60,共4页
讨论分数阶PIλ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PIλ控制器的设计方法.研究了PIλ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法.通过Matlab仿真和水箱液位控制系... 讨论分数阶PIλ控制器在单容水箱液位控制中的应用问题,给出了一种基于图解稳定性准则的PIλ控制器的设计方法.研究了PIλ控制器的参数稳定域,然后在稳定域内进行系统性能的设计,并提出具体的设计算法.通过Matlab仿真和水箱液位控制系统的实际操作实验,对分数阶PIλ控制器、整数阶PI控制器和常规Ziegler-Nichols参数整定方法进行比较,说明了本文设计方法的有效性和分数阶PIλ控制器的优越性. 展开更多
关键词 分数阶pIλ控制器 水箱液位控制系统 图解稳定性准则
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