基于频域特性的分数阶系统辩识及控制器参数整定

来源 :北京化工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:f40042
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,随着科技的发展与进步,人们对控制系统的要求也越来越高,尤其是在一些特殊领域,如:粘弹性材料,电解化学等,常用的整数阶微积分控制理论已经不能很好的满足要求。而分数阶微积分理论,特别是分数阶微积分控制理论的研究吸引了越来越多学者们的关注,得到了迅速的发展。由于分数阶微积分在控制领域的应用研究才刚刚起步,因此还有很多方面有待完善。   本文在前人研究成果的基础上,对现有分数阶微积分控制理论中的以下几个方面做了深入研究:   根据分数阶微分算子的频域特性提出常规SISO分数阶系统(其阶次为任意正数)传递函数模型参数的辨识问题,并根据辨识问题方程的特点,将变阻尼最小二乘法(Levenberg-Marquardt法)应用于该问题的求解。仿真结果表明了这种方法的可行性和有效性。   针对SISO等比例阶次的分数阶系统的特点,提出了一种分数阶系统频域的迭代最小二乘辨识算法,并将运算数据的实部和虚部分离计算引入辨识过程,简化了计算的复杂度。仿真结果表明该方法即使在一定的噪声干扰下亦具有明显改善辨识精度的效果。   针对含纯积分环节的对象,根据一种分数阶PDμ控制器的频域特点,推导出了这种分数阶PDμ控制器满足设计相角裕度和增益鲁棒性要求的参数整定方法。通过仿真实验验证了该方法的有效性。  
其他文献
变压器作为传输电能的关键部分,其效率的提高可以极大地节约电能。传统变压器的效率已经达到极限,急需新材料来进一步提高变压器效率。因此,高温超导材料由于其近乎零电阻和高电流密度的特性被应用到变压器上。本文在总结高温超导变压器发展的基础上,对两种不同的高温超导变压器进行设计和分析,包括铁芯的参数、绕组的参数以及杜瓦的参数。并对设计好的变压器磁场进行仿真分析。最后根据磁场分析的结果对磁场进行优化包括绕组两
盲源分离是一种在没有或者有很少关于源信号和混合先验知识的前提下,从一组混合信号中恢复源信号的技术,该技术在语音处理、图像处理、水声信号处理、雷达信号处理、地震信号
供电的可靠性、经济性和优质性是电力系统的三个重要方面[1]。单相接地故障是电力系统中最为常见的故障类型,为了提高供电的可靠性,我国6-35kV配电网大多采用小电流接地方式运行。由于小电流接地系统发生单相接地时故障电流小,因此接地选线问题至今未能得到很好地解决,影响了供电的可靠性。电能质量作为电力系统的一个重要方面,随着非线性负荷的增多,电能质量问题越来越受到供用电单位的重视,因此电能质量的在线监测
室内机器人定位导航是机器人研究中的一个重要领域,而目前结合用射频同步和超声测距来实现机器人定位已受到越来越多的关注。其中,移动机器人与固定信标节点间距离的准确测量
无线传感器网络(wireless sensor networks,WSNs)是当前在国内外备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。WSNs能够拓展人类的信息获取能力,将客观
永磁同步电机(PMSM)具有高转矩惯性比、高能量密度和高效率等优点,近年来在航空航天、电动汽车、家用电器、工业控制领域得到了越来越广泛的应用。在永磁同步电机(PMSM)矢量控制中,转子位置的精确检测是关键。本文是对基于四阶滑模观测器的永磁同步电机的无位置传感器控制的研究。主要内容如下:首先,简单介绍了坐标变换思想,永磁同步电机在静止坐标系和旋转坐标系下的数学模型及矢量控制原理;在此基础上,对永磁同
21世纪,我国经济发展的核心内容是工业化与现代化,各大高校都将重要的培养目标定位于卓越工程师的培养上。卓越工程师的培养,需要高校教育模式的改革创新,同时也需要合理利用
指纹识别作为生物识别技术的一个分支,因为排他性优良、稳定性好且便于实现等特点一直受到人们的青眯。近些年来,随着研究的深入,指纹识别技术在效率、成本、采集等方面得到
在现代流程工业中,过程控制对象日益复杂以及对控制精度的要求日益提高,工业过程控制中连续过程动态和离散事件动态的混杂特性越来越明显,传统的理论方法对这些系统进行建模
变电站巡检机器人是实现变电站自动化巡检的一种重要形式。设计方便稳定可靠的机器人控制系统是使巡检机器人正常工作,提高巡检作业效率和质量的有效手段。论文在重庆市科委科技攻关计划项目“变电站巡检机器人关键技术研究及开发(CSTC2009AB2139)”的支持下,开展基于Pioneer 3-AT移动平台的巡检机器人控制系统的研究。主要工作包括以下五个方面:①根据变电站的巡检工作需求,构建了基于Pionee