基于模型降阶的最优分数阶PID控制器设计
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作者:
作者单位:

(河南科技大学 信息工程学院,河南 洛阳 471000)

作者简介:

林青松(1965-),男,河南洛阳人,副教授,主要从事检测技术与自动化装置和计算机应用技术等方向的研究。[FQ)]

通讯作者:

中图分类号:

TP273

基金项目:

国家自然科学基金项目(61203047)。


Design of Optimized Fractional Order PID Controller Based on Model Reduction[JZ)]
Author:
Affiliation:

(Information Engineering College, Henan University of Science and Technology, Luoyang 471000, China)

Fund Project:

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    摘要:

    由于一些受控对象较为复杂或者模型系统阶次较高,使得控制器的设计变得非常困难,这会造成控制系统的鲁棒性和动态特性下降;文章在H2范数模型降阶的基础上提出一种新的降阶模型结构,它可以使降阶后的模型扩展到分数阶并且更加精确地逼近各种高阶系统,并以降阶后模型的幅频、相频和对象增益变化的鲁棒特性为约束条件进行最优分数阶PID控制器的设计;仿真实验证明,与原有闭环控制系统相比,基于模型降阶的最优分数阶PID控制器控制下的闭环系统具有更好的动态性能,并且鲁棒性较强。

    Abstract:

    The design of controllers are difficult because of the complex and high order control systems, which reduce the dynamic performance and robustness. First, this paper briefly introduces the common methods of H2 norm model reduction, then a new model reduction based on that is proposed, which extends to the fractional order after the mode reduction and models a large variety of higher order systems with greater accuracy. And the optimal fractional PID controller is designed with the constraint conditions of the reduced order model of the phase margin and gain crossover frequency and robustness to gain variation. The simulation experiments prove that compared with the original closed-loop control system, the controlled by optimized fractional order PID can get better dynamic performance and have strong robust.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

林青松,肖培智,宋晓娜.基于模型降阶的最优分数阶PID控制器设计计算机测量与控制[J].,2014,22(8):2482-2484,2494.

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  • 收稿日期:2013-11-21
  • 最后修改日期:2014-03-19
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  • 在线发布日期: 2014-12-16
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