基于改进Oustaloup滤波器的分数阶PID控制器简化设计

基于改进Oustaloup滤波器的分数阶PID控制器简化设计

论文摘要

针对分数阶微积分算子的直接和间接近似化方法所表现出来的形式复杂、运算量大的问题,对Oustaloup滤波器的结构进行改进,对常规分数阶PID控制器进行了简化设计,并采用自适应遗传算法对控制器的参数进行整定.选取两种代表性分数阶系统,在模型处于两种典型状态下,对简化型分数阶PID控制器、常规分数阶PID控制器和整数阶PID控制器的控制性能进行仿真实验对比.结果表明,在控制器性能基本相同的情况下,通过该方法设计的简化型分数阶PID控制器性具有结构简单,耗时量小的优点,提高了工程可实现性.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 改进型Oustaloup滤波器的简化
  •   1.1 分数阶微分公式的RL定义
  •   1.2 改进型Oustaloup滤波器的原理
  •   1.3 改进型Oustaloup滤波器的简化分析
  •   1.4 改进型Oustaloup滤波器的稳定性分析
  • 2 简化型分数阶PID控制器设计
  •   2.1 简化型分数阶PID控制器结构
  •   2.2 简化型分数阶PID控制器数字实现耗时量
  •   2.3 自适应遗传算法的PID控制器参数整定
  •     2.3.1 自适应交叉、 变异概率
  •     2.3.2 确定适应度函数
  •     2.3.3 早熟判断
  • 3 仿真实验
  •   3.1 近似一阶分数阶系统仿真
  •   3.2 分数阶时滞系统仿真
  • 4 总结
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 刘勇智,李杰,戴聪,鄯成龙

    关键词: 滤波器,分数阶控制器,自适应遗传算法,参数整定

    来源: 信息与控制 2019年06期

    年度: 2019

    分类: 信息科技

    专业: 无线电电子学,自动化技术

    单位: 空军工程大学航空工程学院,空军工程大学研究生院

    基金: 国家自然科学基金资助项目(61603411),航空科学基金资助项目(20155896026)

    分类号: TP273;TN713

    DOI: 10.13976/j.cnki.xk.2019.9019

    页码: 723-728+737

    总页数: 7

    文件大小: 2048K

    下载量: 156

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