一种分数阶控制器模型及其参数整定方法技术

本发明专利技术公开了一种分数阶控制器模型及其参数整定方法，分数阶控制器模块通过改进所述分数阶控制器所应用的控制系统的开环目标传递函数，将所述分数阶控制器的传递函数为C(s)表示为如式9所示表达式，使得所述分数阶控制器所应用的控制系统的幅频特性曲线在高频段与低频段具有较高的斜率，且控制系统的幅频特性曲线在高频段与低频段的斜率均是可调节的，使得所述分数阶控制器所应用的控制系统具有更好的稳态精度和抗扰特性。

A fractional order controller model and its parameter tuning method

【技术实现步骤摘要】
一种分数阶控制器模型及其参数整定方法
本专利技术涉及智能控制
，更具体地说涉及一种分数阶控制器模型以及该分数阶控制器模型参数整定方法。
技术介绍
基于Bode理想传递函数(BodeIdealTransferFunction,BITF)的分数阶控制器是一种基于PID控制器的新型控制器形式，基于Bode理想传递函数为：其中s表示拉普拉斯算子，ωc表示开环截止频率，ξ表示分数阶次，ξ满足ξ∈(1,2)。Bode理想传递函数的频率特性具有以下特点：第一，GB(jω)的幅频特性曲线以-20ξdB/dec的斜率穿过0dB线；第二，GB(jω)的相位裕度是恒定的，其具体值为设被控对象传递函数为：其中a、b、c、K、α以及β均是对象模型参数。现有技术中基于Bode理想传递函数的控制器的设计方法如下：首先根据控制系统的设计指标，设置开环截止频率ωc以及相位裕度根据下式计算分数阶次ξ：设控制器传递函数为C(s)，以Bode理想传递函数作为控制系统的开环目标本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分数阶控制器模型，其特征在于：/n设所述分数阶控制器的传递函数为C(s)，设所述分数阶控制器所应用的控制系统的开环目标传递函数为L(s)，设所述控制系统的被控对象的传递函数为G(s)，其中s表示拉普拉斯算子；/n令所述控制系统的开环目标传递函数表示为：/n

【技术特征摘要】
1.一种分数阶控制器模型，其特征在于：
设所述分数阶控制器的传递函数为C(s)，设所述分数阶控制器所应用的控制系统的开环目标传递函数为L(s)，设所述控制系统的被控对象的传递函数为G(s)，其中s表示拉普拉斯算子；
令所述控制系统的开环目标传递函数表示为：



其中Gc(s)表示PI控制器，ωc表示所述控制系统的开环截止频率，GBICO(s)表示Bode理想截止滤波器，ξ表示第一分数阶次；
所述PI控制器Gc(s)表示为：



其中ω0表示转折频率，γ表示第二分数阶次，其为取值范围在(0,2)之间的任意实数；
所述Bode理想截止滤波器GBICO(s)表示为：



其中ωcf表示截断频率，r表示第三分数阶次，其为取值范围在(0,2)之间的任意实数；
令所述被控对象的传递函数为G(s)表示为：



其中a、b、c、K、α以及β均是对象模型参数；
根据关系式L(s)＝C(s)G(s)，所述分数阶控制器的传递函数C(s)表示为：





2.一种分数阶控制器模块参数整定方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤100，设置所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟佳，李欣，邓敏，罗映，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44