在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的...在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能。本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性。针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性。展开更多
高速飞行器再入过程中,具有参数大范围快速时变、强非线性的特性,对控制器的控制品质和稳定性提出了更高的要求。本文通过最优Oustaloup数字算法框图化实现分数阶PI^(λ)D^(μ)(Fractional-order PID,FOPID)控制器,建立高速飞行器参数...高速飞行器再入过程中,具有参数大范围快速时变、强非线性的特性,对控制器的控制品质和稳定性提出了更高的要求。本文通过最优Oustaloup数字算法框图化实现分数阶PI^(λ)D^(μ)(Fractional-order PID,FOPID)控制器,建立高速飞行器参数时变的非线性模型,结合ITAE(Integrated Time and Absolute Error)指标利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)寻优整定分数阶PI^(λ)D^(μ)参数,然后针对选定的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器,利用D-分解法分析高速飞行器的马赫数及攻角稳定区域。最后结合跟踪微分器设计了改进的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器。仿真结果表明,分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器在具有更好的控制品质的同时可以在大范围内实现高速飞行器的稳定飞行。展开更多
文摘在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能。本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性。针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性。
文摘高速飞行器再入过程中,具有参数大范围快速时变、强非线性的特性,对控制器的控制品质和稳定性提出了更高的要求。本文通过最优Oustaloup数字算法框图化实现分数阶PI^(λ)D^(μ)(Fractional-order PID,FOPID)控制器,建立高速飞行器参数时变的非线性模型,结合ITAE(Integrated Time and Absolute Error)指标利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)寻优整定分数阶PI^(λ)D^(μ)参数,然后针对选定的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器,利用D-分解法分析高速飞行器的马赫数及攻角稳定区域。最后结合跟踪微分器设计了改进的分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器。仿真结果表明,分数阶PI^(λ)D^(μ)控制器在具有更好的控制品质的同时可以在大范围内实现高速飞行器的稳定飞行。
