基于反向解耦的分?jǐn)?shù)階多變量?jī)?nèi)?？刂蒲芯?pdf

1、近些年復(fù)雜物理、力學(xué)、生物學(xué)和工程上的建模問(wèn)題的出現(xiàn)使得整數(shù)階模型不再適用，而使用分?jǐn)?shù)階模型來(lái)描述系統(tǒng)更能表現(xiàn)系統(tǒng)的特性。目前關(guān)于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)的控制策略的研究已經(jīng)有了很多的成果。但是這些研究都是基于單輸入單輸出的分?jǐn)?shù)階對(duì)象，而對(duì)于分?jǐn)?shù)階多輸入多輸出的系統(tǒng)的控制的研究就比較少了。然而眾所周知實(shí)際過(guò)程中大多數(shù)的被控對(duì)象都是多輸入多輸出的系統(tǒng)。所以針對(duì)分?jǐn)?shù)階多輸入多輸出系統(tǒng)的控制方法的研究是很有意義很有必要的。本課題以此為切入點(diǎn)，針對(duì)分?jǐn)?shù)階多輸

2、入多輸出時(shí)滯系統(tǒng)，研究了其解耦方法、解耦條件;對(duì)于解耦后的系統(tǒng)將分?jǐn)?shù)階多變量系統(tǒng)和多變量?jī)?nèi)模結(jié)合起來(lái)設(shè)計(jì)了基于反向解耦的分?jǐn)?shù)階多變量?jī)?nèi)?？刂破?，理論證明了系統(tǒng)穩(wěn)定性。
　　本文的主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)包括以下幾點(diǎn):
　　1.對(duì)于整數(shù)階的多變量系統(tǒng)，根據(jù)解耦思路的不同大體有三種方法:理想解耦、簡(jiǎn)化解耦、反向解耦。理想解耦的基本思想是構(gòu)造理想的廣義傳遞函數(shù)矩陣，簡(jiǎn)化解耦的思想是構(gòu)造形式簡(jiǎn)化的解耦矩陣使得廣義傳遞函數(shù)矩陣的非對(duì)角線(xiàn)元素為0，反

3、向解耦的思路是構(gòu)造特殊的解耦結(jié)構(gòu)使得廣義傳遞函數(shù)矩陣和解耦矩陣的形式能都得到簡(jiǎn)化。根據(jù)這三種解耦思想，在分?jǐn)?shù)階多變量時(shí)滯系統(tǒng)的前提下推導(dǎo)了解耦環(huán)節(jié)的表達(dá)式，然后討論了解耦環(huán)節(jié)能實(shí)現(xiàn)時(shí)，系統(tǒng)相對(duì)階和時(shí)滯所要滿(mǎn)足的條件。最后實(shí)驗(yàn)表明解耦的效果很理想。
　　2.在對(duì)分?jǐn)?shù)階多變量時(shí)滯系統(tǒng)解耦的前提下，將多變量?jī)?nèi)?？刂品椒ㄅc分?jǐn)?shù)階多變量系統(tǒng)相結(jié)合提出了基于反向解耦的分?jǐn)?shù)階多變量?jī)?nèi)?？刂撇呗浴ｌ`敏度函數(shù)最大值被用來(lái)作為控制器參數(shù)整定的依據(jù)。在