分数阶PID控制器及其数字实现 被引量：25

1

作者 王振滨 曹广益 +1 位作者 曾庆山 朱新坚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期517-520,共4页

提出一种新的比例、积分、微分(PID)控制器——分数阶PID控制器(包含分数阶积分器和微分器),把传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于某些整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果.给出了... 提出一种新的比例、积分、微分(PID)控制器——分数阶PID控制器(包含分数阶积分器和微分器),把传统的PID控制器的阶次推广到分数领域,它不但适合于分数阶系统,也适用于某些整数阶系统,并能够取得一些优于整数阶PID控制器的效果.给出了分数阶PID控制器的一种数字实现形式,运用Grünwald-Letnicov分数微积分定义,取有限项作近似处理,从而可以直接在时域中运用Z变换方法来计算分数阶PID控制器.仿真结果证明了所给方法的有效性. 展开更多

关键词 分数微积分 分数阶PID控制器 数字实现 Z变换

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分数阶线性定常系统的稳定性及其判据 被引量：21

2

作者 王振滨 曹广益 朱新坚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期922-926,共5页

介绍了分数阶微分方程和分数阶系统 ,给出分数阶线性定常系统的传递函数描述和状态空间描述 .给出了分数阶线性定常系统的稳定性条件 ,并结合分数阶状态方程给出定理的证明 .直接从复分析中的辐角原理出发 ,推导出分数阶线性定常系统 2... 介绍了分数阶微分方程和分数阶系统 ,给出分数阶线性定常系统的传递函数描述和状态空间描述 .给出了分数阶线性定常系统的稳定性条件 ,并结合分数阶状态方程给出定理的证明 .直接从复分析中的辐角原理出发 ,推导出分数阶线性定常系统 2个有效的稳定性判据 :分数阶系统奈奎斯特判据和分数阶系统对数频率判据 . 展开更多

关键词 分数阶系统 线性定常 稳定性判据 奈奎斯特路径 波德图

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基于状态空间模型分解的分数阶系统辨识算法 被引量：6

3

作者 王振滨 曹广益 朱新坚 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第12期1848-1851,1866,共5页

给出了分数阶线性系统的一种有效辨识算法。该算法可以辨识出系统的模型参数,同时也可以对系统的阶次进行辨识。通过基底变换把分数阶系统的系统矩阵变换成对角阵,这就把原系统的输入、输出关系转化为若干简单的子系统的和,从而降低了... 给出了分数阶线性系统的一种有效辨识算法。该算法可以辨识出系统的模型参数,同时也可以对系统的阶次进行辨识。通过基底变换把分数阶系统的系统矩阵变换成对角阵,这就把原系统的输入、输出关系转化为若干简单的子系统的和,从而降低了辨识问题的复杂性。该算法还能容易地获得系统的输出误差对其模型参数及系统阶次的偏导数,从而可以选择利用梯度的优化算法,如梯度下降法和拟牛顿法等,进行系统辨识。最后给出了实例证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 分数阶系统 状态空间描述 系统辨识 模型分解

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分数微积分的两种系统建模方法 被引量：19

4

作者 王振滨 曹广益 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第4期810-812,共3页

介绍了Riemann-Liouville和Caputo分数微积分的定义及其部分性质。给出了分数阶线性定常微分方程的一般定义形式,并指出它是整数阶线性定常微分方程的推广。给出分数阶线性定常系统的传递函数和状态方程描述,并与整数阶线性定常系统的... 介绍了Riemann-Liouville和Caputo分数微积分的定义及其部分性质。给出了分数阶线性定常微分方程的一般定义形式,并指出它是整数阶线性定常微分方程的推广。给出分数阶线性定常系统的传递函数和状态方程描述,并与整数阶线性定常系统的传递函数和状态方程作一比较,指出它们的异同点。运用拉普拉斯变换推导出其两种求解方法:直接求解法和状态空间法。最后给出一个实例说明这两种方法的有效性。 展开更多

关键词 分数微积分 分数阶微分方程 分数阶微分系统 系统建模

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分数微积分在系统建模中的应用 被引量：4

5

作者 王振滨 曹广益 朱新坚 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期802-805,共4页

介绍了分数微积分定义,并运用拉普拉斯变换法证明了分数阶线性常微分方程解的存在性和唯一性,并给出了其传递函数描述和状态方程描述.提出了分数阶线性常微分方程的两种求解方法:直接拉普拉斯变换法和状态空间法,并利用一个粘弹性系统... 介绍了分数微积分定义,并运用拉普拉斯变换法证明了分数阶线性常微分方程解的存在性和唯一性,并给出了其传递函数描述和状态方程描述.提出了分数阶线性常微分方程的两种求解方法:直接拉普拉斯变换法和状态空间法,并利用一个粘弹性系统的仿真实例证明了其有效性. 展开更多

关键词 分数微积分 系统建模 分数阶微分方程 分数阶线性系统

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分数阶系统状态空间描述的数值算法 被引量：4

6

作者 王振滨 曹广益 朱新坚 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第1期101-105,109,共6页

利用Gr櫣nwald＿Letnicov分数微积分定义计算分数微积分的数值解,计算精度仅为1阶,不能满足快速收敛性要求.给出并证明了分数阶微积分的高阶近似所应满足的条件,并在此基础上推导出分数阶线性定常系统状态空间描述的数值计算公式.本法... 利用Gr櫣nwald＿Letnicov分数微积分定义计算分数微积分的数值解,计算精度仅为1阶,不能满足快速收敛性要求.给出并证明了分数阶微积分的高阶近似所应满足的条件,并在此基础上推导出分数阶线性定常系统状态空间描述的数值计算公式.本法不但公式简单易编程,而且具有计算精度高、运算速度快等优点.给出一个粘弹性动态系统的仿真实例,验证了其有效性. 展开更多

关键词 分数微积分 分数阶系统 分数阶线性多步长方法 状态空间描述

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分数阶动态系统的数值算法 被引量：8

7

作者 王振滨 曹广益 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第3期477-479,484,共4页

给出了求解分数阶动态系统的一个非常有效的数值方法。本方法不但公式简单易编程,而且具有计算精度高、运算速度快等优点。本方法的思想是依据在实际应用中,通常要求给定函数有足够的连续性和光滑性,这就使得它们的Riemann-Liouville和G... 给出了求解分数阶动态系统的一个非常有效的数值方法。本方法不但公式简单易编程,而且具有计算精度高、运算速度快等优点。本方法的思想是依据在实际应用中,通常要求给定函数有足够的连续性和光滑性,这就使得它们的Riemann-Liouville和Grünwald-Letnicov分数导数完全等价。这样在分数阶动态系统中,可以利用Grünwald-Letnicov 分数导数的1阶或高阶近似表达式来近似表示Riemann-Liouville分数导数。最后给出一个仿真实例,说明所给方法的有效性。 展开更多

关键词 分数导数 分数阶系统 系统仿真 数值算法

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船舶电力推进系统仿真与试验平台 被引量：4

8

作者 王振滨 牛立 杜宝江 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期2316-2318,2322,共4页

运用虚机实电思想,搭建了一套船舶电力推进系统仿真与试验平台。该平台能够完成以下两个功能:可以实时进行虚拟船舶驾驶和虚拟吊舱操纵的三维可视化仿真;可以进行吊舱螺旋桨的负载仿真试验。该平台不但可以作为调试船舶电气控制设备之用... 运用虚机实电思想,搭建了一套船舶电力推进系统仿真与试验平台。该平台能够完成以下两个功能:可以实时进行虚拟船舶驾驶和虚拟吊舱操纵的三维可视化仿真;可以进行吊舱螺旋桨的负载仿真试验。该平台不但可以作为调试船舶电气控制设备之用,还可以用来培训船舶驾驶员,具有良好的经济和社会效益。详细介绍了其软硬件结构和组成,并对系统的实时性问题提出了解决方案。通过试验验证了该平台确能实现上述功能。 展开更多

关键词 虚机实电 虚拟船舶驾驶 虚拟现实 螺旋桨负载仿真

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柔性印刷机虚机实电仿真系统 被引量：2

9

作者 王振滨 牛立 余鹿延 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期293-295,316,共4页

提出了一种用于装备工业的真实电控装置和计算机模拟的虚拟机械进行联合调试的新思想——虚机实电。虚机实电系统不需要连接到真实的机械设备上,就可以调试其电控装置,能够发现其潜在的错误,因而能够缩短产品的调试时间,节约成本,极大... 提出了一种用于装备工业的真实电控装置和计算机模拟的虚拟机械进行联合调试的新思想——虚机实电。虚机实电系统不需要连接到真实的机械设备上,就可以调试其电控装置,能够发现其潜在的错误,因而能够缩短产品的调试时间,节约成本,极大地提高企业的竞争力。作为其一个应用实例,介绍了柔性印刷机虚机实电仿真系统,给出了其系统结构和组成,详细介绍了其五个功能模块,并对系统的实时性问题提出了解决方案。通过试验实现了其真实电控装置对虚拟印刷机的实时控制,验证了上述思想的正确性。 展开更多

关键词 虚机实电 柔性印刷机 系统仿真 虚拟现实

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喷漆机器人离线编程系统探讨 被引量：23

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作者 王振滨 赵德安 +1 位作者 王炎炎 钱琳 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 2000年第5期78-82,共5页

介绍了离线编程技术应用于喷漆机器人的研究现状与发展趋势 ,指出自动轨迹生成方式优于交互式或离线示教式轨迹生成方式 ,是今后的发展方向 文中还介绍了喷漆机器人离线编程系统的组成与结构 ,指出其主要包含 6大模块 深入探讨了最优... 介绍了离线编程技术应用于喷漆机器人的研究现状与发展趋势 ,指出自动轨迹生成方式优于交互式或离线示教式轨迹生成方式 ,是今后的发展方向 文中还介绍了喷漆机器人离线编程系统的组成与结构 ,指出其主要包含 6大模块 深入探讨了最优轨迹设计问题(OTPP) ,先从一些基本假设与定义入手 ,由此导出OTPP目标泛函并给出其约束条件 。 展开更多

关键词 喷漆机器人 轨迹设计 优化 仿真 离线编程系统

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分数阶PI^λD^μ控制器的仿真研究 被引量：37

11

作者 曾庆山 曹广益 王振滨 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第3期465-469,473,共6页

PID控制是过程控制中应用最为广泛的一种控制方法,分数阶mlDPI控制是常规的整数阶PID控制的推广与发展。本文对通过在复平面映射后的根轨迹对分数阶mlDPI控制器的控制特性、参数的整定等进行了研究,研究表明mlDPI控制器控制参数和阶次... PID控制是过程控制中应用最为广泛的一种控制方法,分数阶mlDPI控制是常规的整数阶PID控制的推广与发展。本文对通过在复平面映射后的根轨迹对分数阶mlDPI控制器的控制特性、参数的整定等进行了研究,研究表明mlDPI控制器控制参数和阶次的改变都能改变控制质量,而且控制器对其本身参数和系统参数的变化并不敏感,mlDPI控制器具有更灵活的结构和更强的鲁棒性。 展开更多

关键词 分数阶微积分 分数阶系统 分数阶控制器 PID控制

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H型鳍片管传热过程的研究 被引量：23

12

作者 牛天况 王振滨 《锅炉技术》 北大核心 2007年第4期6-10,14,共6页

采用MATLAB程序对于描述H型鳍片中传热过程的偏微分方程求解,对于影响传热过程的各个结构因素和热力参数进行了分析,得出优化鳍片管性能的途径。

关键词 鳍片管 传热 偏微分方程 MATLSAB

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H型鳍片管传热的分析和计算 被引量：10

13

作者 牛天况 王振滨 《锅炉技术》 北大核心 2012年第1期1-5,共5页

采用有限元数值求解鳍片传热和传统相似理论计算方法相结合,得到符合经验数值的合理结果;对于工程实践具有参考价值。

关键词 H型鳍片管 MATLAB 有限元数值求解 传统相似理论计算

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喷漆机器人喷枪最优轨迹规划的研究 被引量：22

14

作者 王燚 赵德安 +1 位作者 王振滨 李医民 《江苏理工大学学报（自然科学版）》 2001年第5期55-60,共6页

研究了喷漆机器人喷枪最优轨迹的规划 ,该规划的目的是要确定一条使得工件表面涂层厚度差异达到最小的喷枪最优轨迹 文中首先对喷枪最优轨迹规划问题建立了数学模型 ,然后确定了具体的算法 ,对工件表面为正方形平面的情况进行仿真 ,得... 研究了喷漆机器人喷枪最优轨迹的规划 ,该规划的目的是要确定一条使得工件表面涂层厚度差异达到最小的喷枪最优轨迹 文中首先对喷枪最优轨迹规划问题建立了数学模型 ,然后确定了具体的算法 ,对工件表面为正方形平面的情况进行仿真 ,得出优化仿真结果 ,论证该方法的可行性 。 展开更多

关键词 喷漆机器人 喷枪 最优轨迹 仿真 规划

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