收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于过程控制系统的分数阶控制器的设计与实现

刘进英  
【摘要】: 分数阶微分和积分的概念产生于三百多年前。分数阶微积分是研究和应用任意阶微分和积分的理论,它是整数阶微积分的自然延伸。随着分数阶微积分理论的发展,近些年来将分数阶微积分理论应用于控制理论和控制实践的研究已经开始,并不断取得进展。分数阶微积分的发展,为以整数阶微积分理论为基础的控制理论和控制工程提供了一个新的发展空间。目前,对于分数阶控制系统的研究还不是很全面,所有的研究都只是基础性的,还有许多问题有待进一步深化研究。 本文主要在以下几个方面对分数阶控制系统进行了深入的分析研究: 1.对分数阶控制系统的几个典型环节进行了仿真研究,并与整数阶控制系统的典型环节做了对比,得出一系列的结论。 2.对分数阶控制系统的离散化方法进行了研究,并给出了不同离散近似方法之间的比较结果。研究表明,对分数阶控制系统进行离散化时,采用Al-Alaoui法和连续分数展开法相结合的方法可以得到较好的结果。 3.对分数阶控制器的性能进行了分析与研究。不但研究了分数阶PI~λD~μ控制器的控制参数变化对控制系统的影响,而且着重分析了分数阶控制器所特有的积分阶次λ和微分阶次μ变化对控制系统的影响,得出了相应的结论。并把整数阶控制器和分数阶控制器进行了比较。 4.根据过程控制系统的数学模型,设计了分数阶控制器,通过大量的仿真实验确定了分数阶控制器的控制参数和阶次参数。将该分数阶控制器应用于本实验室自行设计的微机过程控制系统,经过参数调试和系统运行后,运行情况良好。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张力支;周激流;郎方年;杨柱中;雷印杰;;用遗传算法优化设计分数阶微分器[J];四川大学学报(工程科学版);2008年01期
2 李大字;余志雄;;基于改进随机数直接搜索法的分数阶系统辨识[J];清华大学学报(自然科学版);2008年S2期
3 柳向斌;曲晓丽;;分数阶控制系统稳定性分析[J];河南科技大学学报(自然科学版);2007年02期
4 张邦楚,王少锋,韩子鹏,李臣明;飞航导弹分数阶PID控制及其数字实现[J];宇航学报;2005年05期
5 曹军义,梁晋,曹秉刚;基于分数阶微积分的模糊分数阶控制器研究[J];西安交通大学学报;2005年11期
6 张慧琛;魏毅强;;关于一类分形函数的分数阶微积分函数[J];太原科技大学学报;2006年06期
7 罗润梓;魏正民;邓述程;;分数阶Lorenz混沌系统的修正投影同步[J];南昌大学学报(工科版);2009年01期
8 曹军义;曹秉刚;杜彦亭;;分数阶控制器在气动位置伺服控制中的应用研究[J];化工自动化及仪表;2006年02期
9 温智华;王小东;魏毅强;;一类半空间分数阶微分方程边值问题的解[J];太原理工大学学报;2008年06期
10 魏赟;;分数阶超混沌Lorenz系统及同步研究[J];太原科技大学学报;2010年01期
11 张邦楚,李臣明,韩子鹏,王少锋,王卫华;分数阶微积分及其在飞行控制系统中的应用[J];上海航天;2005年03期
12 刘进英;李文;;分数阶PI~λD~μ控制器的设计[J];机械与电子;2006年11期
13 李宏胜;;分数阶控制及PI~λD~μ控制器的设计与进展[J];机床与液压;2007年07期
14 周玲;;分数Maxwell和Zener模型的应力松弛模量[J];常熟理工学院学报;2008年04期
15 葛化敏;周杏鹏;李宏胜;;分数阶PI~λD~μ控制器的设计与实现[J];工业仪表与自动化装置;2009年01期
16 陈宁;陈南;王乃洲;台永鹏;;基于分数阶参考模型的车辆悬架自适应控制[J];南京林业大学学报(自然科学版);2009年03期
17 王飞;雷虎民;;基于分数阶微积分PD~λ比例导引制导规律[J];控制理论与应用;2010年01期
18 魏毅强;李本秀;;关于一类函数及其分数阶微积分函数的分形维数[J];太原理工大学学报;2010年03期
19 黄耀英;郑宏;;分数阶微积分流变模型在岩体结构加速流变破坏分析中的应用[J];计算机辅助工程;2010年04期
20 张慧琛;;关于一类分形函数的分数阶微积分函数及其图形的K-维数[J];兰州理工大学学报;2011年01期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 曾庆山;曹广益;朱新坚;;一类分数阶线性控制系统的外部稳定性分析[A];第二十二届中国控制会议论文集(上)[C];2003年
2 黄耀英;郑宏;;分数阶微积分流变模型在结构加速流变破坏分析中的应用研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
3 殷德顺;陈文;;基于分数阶微积分的常规三轴实验中土体体积应变研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
4 李大字;刘展;曹娇;;基于IMC方法的分数阶系统控制器设计[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(一)[C];2007年
5 蒋晓芸;徐明瑜;;时间依靠分数阶Schrdinger方程中的可动边界问题[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
6 王智超;罗迎社;唐松花;龚卫锋;;路基压实土分数阶微积分流变本构模型研究[A];中国流变学研究进展(2010)[C];2010年
7 段志强;周宏伟;王春萍;韩冰冰;;含Caputo分数阶导数的流变模型研究[A];北京力学会第十六届学术年会论文集[C];2010年
8 王在华;;一类含分数阶导数的时滞系统的稳定性检验方法[A];第四届全国动力学与控制青年学者研讨会论文摘要集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 黎明;分数阶微积分及其在黏弹性材料与核磁共振中的某些应用[D];山东大学;2013年
2 姚奎;分形函数与分数阶微积分:构造性方法的应用[D];浙江大学;2003年
3 李远禄;分数阶微积分滤波原理、应用及分数阶系统辨识[D];南京航空航天大学;2007年
4 董建平;分数阶微积分及其在分数阶量子力学中的应用[D];山东大学;2009年
5 李岩;分数阶微积分及其在粘弹性材料和控制理论中的应用[D];山东大学;2008年
6 王晓燕;分数阶控制系统分析及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
7 邓伟华;分数阶微分方程的理论分析与数值计算[D];上海大学;2007年
8 吴峥茂;非线性混沌系统分析和控制问题的研究[D];上海交通大学;2007年
9 林玉闽;时间分数阶偏微分方程的解及其应用[D];厦门大学;2008年
10 李西成;分数阶可动边界问题及其在药物控释系统中的某些应用[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘进英;基于过程控制系统的分数阶控制器的设计与实现[D];大连交通大学;2007年
2 贾银刚;分数阶控制系统与控制器设计[D];东北大学;2005年
3 白珍龙;分数阶模型参考自适应控制的研究及其在重碱煅烧中的应用[D];青岛科技大学;2008年
4 翟汝坤;分数阶微积分理论及其在生物组织传热中的某些应用[D];山东大学;2012年
5 陈燕平;分数阶微积分及其在生物传热传质中的某些应用[D];山东大学;2010年
6 罗玉文;非线性分数阶微积分方程组解的存在唯一性及稳定性[D];广西师范学院;2011年
7 苟坤;分数阶微积分在振子方面的某些应用[D];山东大学;2006年
8 万晶晶;分数阶微积分及其在数字水印中的应用研究[D];南京航空航天大学;2008年
9 张慧琛;一类分形函数的分数阶微积分及其维数[D];太原理工大学;2007年
10 曹娇;分数阶控制系统与新型控制器设计[D];北京化工大学;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978