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基于离子聚合物-金属复合材料的频域分数阶建模及最优控制
被引量：
2
1
作者
陈岚峰
李娜
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第35期76-79,96,共5页
离子聚合物-金属复合材料(IPMC)具有良好的电-机械特性,由于致动性能类似于生物肌肉,因此受到广泛关注。频域建模方法在处理动力学系统和非常定线性动力学系统的参数辨识方面具有独特的优点。为了针对IPMC驱动器精确地建立数学模型并实...
离子聚合物-金属复合材料(IPMC)具有良好的电-机械特性,由于致动性能类似于生物肌肉,因此受到广泛关注。频域建模方法在处理动力学系统和非常定线性动力学系统的参数辨识方面具有独特的优点。为了针对IPMC驱动器精确地建立数学模型并实现最优控制,首先根据驱动实验数据应用加权Levy算法在频域建立了IPMC驱动器的整数阶模型和分数阶模型,比较两种模型的拟合效果,确定采用拟合精度较高的分数阶模型来描述IPMC非整数阶动力学特性。然后对IPMC分数阶模型应用Optim FOPID界面控制器分别设计了整数阶PID控制器和最优分数阶PIλDμ控制器。最后比较控制效果,可见最优分数阶控制的响应更快,超调量更小,且通频带更宽,可用于实现对IPMC驱动器的精确控制。
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关键词
加权Levy算法
OptimFOPID界面
控制
器
最优分数阶控制
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职称材料
基于离子聚合物-金属复合物材料的分数阶控制及参数整定
被引量：
1
2
作者
陈岚峰
李娜
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第30期8-11,45,共5页
离子聚合物-金属复合物材料(ionic polymer-metal composite,IPMC)是一种人工肌肉材料,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。使用分数阶控制器可以提高对动态系统的控制能力。为了说明分数阶控制的优越性,并对拟合精度高的I...
离子聚合物-金属复合物材料(ionic polymer-metal composite,IPMC)是一种人工肌肉材料,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。使用分数阶控制器可以提高对动态系统的控制能力。为了说明分数阶控制的优越性,并对拟合精度高的IPMC分数阶模型设计最优分数阶控制器。首先针对IPMC驱动器的分数阶模型分别设计了整数阶PID控制器和最优分数阶PIlDm控制器。然后,比较分析控制效果可见分数阶控制的上升时间更快,超调量更小,证明了应用分数阶控制方法可以使得被控系统的性能得到明显改善。最后,针对分数阶控制器的各个参数的变化对系统的影响做了详细的分析,故而可以选择最优参数实现分数阶最优控制。
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关键词
人工肌肉
拟合
控制
效果
最优分数阶控制
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职称材料
题名
基于离子聚合物-金属复合材料的频域分数阶建模及最优控制
被引量：
2
1
作者
陈岚峰
李娜
机构
东北大学信息科学与工程学院
沈阳师范大学物理科学与技术学院
沈阳工学院信息与控制学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第35期76-79,96,共5页
基金
国家自然科学基金(61174145)资助
文摘
离子聚合物-金属复合材料(IPMC)具有良好的电-机械特性,由于致动性能类似于生物肌肉,因此受到广泛关注。频域建模方法在处理动力学系统和非常定线性动力学系统的参数辨识方面具有独特的优点。为了针对IPMC驱动器精确地建立数学模型并实现最优控制,首先根据驱动实验数据应用加权Levy算法在频域建立了IPMC驱动器的整数阶模型和分数阶模型,比较两种模型的拟合效果,确定采用拟合精度较高的分数阶模型来描述IPMC非整数阶动力学特性。然后对IPMC分数阶模型应用Optim FOPID界面控制器分别设计了整数阶PID控制器和最优分数阶PIλDμ控制器。最后比较控制效果,可见最优分数阶控制的响应更快,超调量更小,且通频带更宽,可用于实现对IPMC驱动器的精确控制。
关键词
加权Levy算法
OptimFOPID界面
控制
器
最优分数阶控制
Keywords
IPMCreal controlLevy weighted algorithmOptimFOPID interface controller fractional order opti-mal control
分类号
TP273.21 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于离子聚合物-金属复合物材料的分数阶控制及参数整定
被引量：
1
2
作者
陈岚峰
李娜
机构
东北大学信息科学与工程学院
沈阳师范大学物理科学与技术学院
沈阳理工大学应用技术学院
出处
《科学技术与工程》
北大核心
2014年第30期8-11,45,共5页
基金
国家自然科学基金(61174145)资助
文摘
离子聚合物-金属复合物材料(ionic polymer-metal composite,IPMC)是一种人工肌肉材料,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。使用分数阶控制器可以提高对动态系统的控制能力。为了说明分数阶控制的优越性,并对拟合精度高的IPMC分数阶模型设计最优分数阶控制器。首先针对IPMC驱动器的分数阶模型分别设计了整数阶PID控制器和最优分数阶PIlDm控制器。然后,比较分析控制效果可见分数阶控制的上升时间更快,超调量更小,证明了应用分数阶控制方法可以使得被控系统的性能得到明显改善。最后,针对分数阶控制器的各个参数的变化对系统的影响做了详细的分析,故而可以选择最优参数实现分数阶最优控制。
关键词
人工肌肉
拟合
控制
效果
最优分数阶控制
Keywords
artificial muscle fitting control result optimal fractional order control
分类号
TB333 [一般工业技术—材料科学与工程]
TP273 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于离子聚合物-金属复合材料的频域分数阶建模及最优控制
陈岚峰
李娜
《科学技术与工程》
北大核心
2014
2
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职称材料
2
基于离子聚合物-金属复合物材料的分数阶控制及参数整定
陈岚峰
李娜
《科学技术与工程》
北大核心
2014
1
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