分數階控制器設計與仿真研究.pdf

1、常規(guī)PID控制器被引入到分數階領域后，能夠更加靈活的控制受控對象，具有更好的控制性能。為了滿足控制系統(tǒng)日益提高的動態(tài)響應和控制精度的要求，分數階控制方法的相關研究逐漸成為一個熱門的研究課題。本文針對分數階PIλDμ控制器的設計做了如下研究:
　　首先，采用Oustaloup濾波算法在Matlab/simulink環(huán)境下搭建了分數階微積分模塊，建立了分數階PIλDμ控制器模塊與分數階控制系統(tǒng)的仿真平臺;用經典的時域方法（改進的主導極

2、點法）及頻域方法（幅值、相位裕量法）進行了分數階PIλDμ控制器設計，并通過仿真對這兩種方法的魯棒性進行了對比研究;采用優(yōu)化方法設計了基于ITAE準則和ISE準則的最優(yōu)分數階PIλDμ控制器，并對ITAE準則的目標函數進行了改進。
　　其次，完成了基于遺傳算法的分數階PIλDμ控制器的分級和同時整定;通過仿真確定了遺傳算法適應度函數的最優(yōu)權值;針對參數整定后期算法收斂速度較慢的問題，對交叉算子pc和變異算子pm進行自適應改進，并引