本文關(guān)鍵詞：分數(shù)階PID控制對單自由度線性振子的影響

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【摘要】：研究了基于速度反饋分數(shù)階PID控制的單自由度線性振子的自由振動,利用平均法得到了系統(tǒng)的近似解析解。研究發(fā)現(xiàn)分數(shù)階PID控制的比例環(huán)節(jié)以等效線性阻尼的形式影響系統(tǒng)的振幅,積分環(huán)節(jié)以等效線性阻尼和等效線性剛度的形式影響系統(tǒng)的動力學特性,微分環(huán)節(jié)以等效線性阻尼和等效線性負剛度的形式影響系統(tǒng)的動力學特性。對近似解析解和數(shù)值解進行了比較,二者吻合良好,驗證了求解過程和近似解析解的正確性。通過系統(tǒng)響應的性能指標分析了分數(shù)階PID控制的比例系數(shù)、積分環(huán)節(jié)系數(shù)、微分環(huán)節(jié)系數(shù)以及分數(shù)階階次變化時,對系統(tǒng)控制性能的影響。最后,通過單自由度1/4車輛懸架模型的控制實例,說明了分數(shù)階PID的參數(shù)整定過程。
【作者單位】： 石家莊鐵道大學機械工程學院;
【關(guān)鍵詞】： 分數(shù)階PID控制 平均法 近似解析解
【基金】：國家自然科學基金(11372198) 河北省高等學校創(chuàng)新團隊領軍人才計劃(LJRC018) 河北省高等學校高層次人才科學研究項目(GCC2014053) 河北省高層次人才資助項目(A201401001)
【分類號】：O321;TP273
【正文快照】： 分數(shù)階微積分理論在近年來取得了較大的研究進展[1-5]。由于很多工程問題可以用分數(shù)階微分或積分方程來描述,因此分數(shù)階微積分在工程中的應用越來越廣泛。其中一個很重要的方面就是在控制系統(tǒng)中引入分數(shù)階反饋項,利用分數(shù)階反饋的魯棒性好、抗噪聲能力強等優(yōu)點,提高系統(tǒng)的控制

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