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基于分数阶自抗扰的快反镜控制方法
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作者 车鸿鹏 孔德聪 +2 位作者 王凯 杜新宇 王碧衡 《光电技术应用》 2024年第6期41-48,共8页
快反镜作为复合轴光电跟踪系统的重要组成单元,其自身扰动抑制能力和动态响应能力决定了系统跟踪精度的上限。为提升快反镜系统性能,在现有自抗扰控制理论的基础上结合分数阶理论,提出一种分数阶自抗扰控制器(fractional-order active d... 快反镜作为复合轴光电跟踪系统的重要组成单元,其自身扰动抑制能力和动态响应能力决定了系统跟踪精度的上限。为提升快反镜系统性能,在现有自抗扰控制理论的基础上结合分数阶理论,提出一种分数阶自抗扰控制器(fractional-order active disturbance rejection control,FO-ADRC)。给出该控制器设计过程,并通过仿真和实验验证的方式对比分析了传统自抗扰控制器(active disturbance rejection control,ADRC)、扩张状态观测器和分数阶PDμ控制器组成的分数阶自抗扰控制器两种控制策略对于快反镜动态性能的控制效果。实验结果表明,分数阶自抗扰控制器相较于传统自抗扰控制器在阶跃响应情况下,快反镜快速性提升了20.58%,在正弦曲线跟踪情况下,缩小了快反镜跟踪起始阶段跟踪误差,取前两个周期的误差数据计算跟踪精度提升了26.9%。 展开更多
关键词 快反镜 分数比例-积分-微分(PID) 自抗扰控制 扩张状态观测器
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基于遗传算法与模糊分数阶PID的钢结构损伤检测机器人姿态控制 被引量:13
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作者 艾青林 蒋锦涛 +2 位作者 刘刚江 宋国正 徐巧宁 《高技术通讯》 CAS 2022年第6期615-623,共9页
针对柔性机器人在钢结构建筑损伤检测的复杂环境中存在运动姿态不平稳与控制模型复杂等问题,研究一种基于改进遗传算法的模糊分数阶比例积分微分(PID)控制方法。建立了柔性机器人整体动力学模型,设计了模糊分数阶PID控制器,通过改进遗... 针对柔性机器人在钢结构建筑损伤检测的复杂环境中存在运动姿态不平稳与控制模型复杂等问题,研究一种基于改进遗传算法的模糊分数阶比例积分微分(PID)控制方法。建立了柔性机器人整体动力学模型,设计了模糊分数阶PID控制器,通过改进遗传算法与模糊控制策略对分数阶PID阶次与参数进行整定优化。研究不同工况与控制器对柔性机器人姿态角控制性能的影响,结果表明,模糊分数阶PID能够实时控制柔性机器人运动姿态角并有效抑制抖振,具有较快的响应速度和良好的稳定性。 展开更多
关键词 柔性机器人 姿态控制 模糊控制 遗传算法 分数阶比例积分微分(PID)
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基于速度反馈分数阶PID控制的达芬振子的主共振 被引量:9
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作者 牛江川 申永军 +1 位作者 杨绍普 李素娟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期422-429,共8页
与传统整数阶比例-积分-微分(PID)控制器相比,分数阶比例-积分-微分控制器由于增加了两个控制参数,因此能够更灵活地控制受控对象.研究了基于速度反馈分数阶比例-积分-微分控制的达芬振子的主共振,利用平均法获得了系统的近似解析解.研... 与传统整数阶比例-积分-微分(PID)控制器相比,分数阶比例-积分-微分控制器由于增加了两个控制参数,因此能够更灵活地控制受控对象.研究了基于速度反馈分数阶比例-积分-微分控制的达芬振子的主共振,利用平均法获得了系统的近似解析解.研究发现分数阶比例-积分-微分控制器的比例环节以等效线性阻尼的形式影响系统的共振振幅,积分环节以等效线性阻尼和等效线性刚度的形式影响系统的动力学特性,微分环节以等效线性阻尼和等效质量的形式影响系统的动力学特性.建立了主共振幅频响应方程的解析表达式和稳定性判断准则,并对主共振幅频响应的近似解析解和数值解进行了比较,二者吻合良好,验证了求解过程和近似解析解的正确性.分析了分数阶比例-积分-微分控制器的比例环节系数、积分环节系数、微分环节系数以及分数阶阶次变化时,对系统主共振幅频响应的影响.对分数阶比例-积分-微分控制器与传统整数阶比例-积分-微分控制器的控制效果进行了对比,发现当控制器各个环节的系数相同时,基于速度反馈的分数阶比例-积分-微分控制对达芬振子主共振的控制效果要优于传统整数阶比例-积分-微分控制. 展开更多
关键词 分数比例-积分-微分控制 达芬振子 主共振 平均法
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计及储能调节的时滞互联电力系统频率控制 被引量:3
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作者 符杨 丁枳尹 米阳 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1128-1138,共11页
针对互联电力系统中源荷不确定以及通信延时导致系统频率偏差过大的问题,提出了计及储能调节的两域时滞电力系统频率控制策略.建立了含汽轮发电机、风机和储能等设备的两区域时滞互联电网模型,根据区域控制偏差(ACE)所在的区间对储能装... 针对互联电力系统中源荷不确定以及通信延时导致系统频率偏差过大的问题,提出了计及储能调节的两域时滞电力系统频率控制策略.建立了含汽轮发电机、风机和储能等设备的两区域时滞互联电网模型,根据区域控制偏差(ACE)所在的区间对储能装置和汽轮发电机的调频任务进行分工.利用改进粒子群(MPSO)算法优化比例积分微分(PID)负荷频率控制器实现二次调频,提升了一定时滞区间内负荷频率控制(LFC)系统的频率稳定性.对储能装置设计分数阶PID(FOPID)控制器,调节其输出功率以平滑源荷波动,提高了储能系统的辅助调频性能,进一步控制互联电力系统的频率偏差.在MATLAB/Simulink平台对不同工况进行对比分析,验证了所提频率控制策略的有效性. 展开更多
关键词 负荷频率控制 储能装置 时滞互联电力系统 改进粒子群算法 分数阶比例积分微分
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