[发明专利]一种直流电机鲁棒控制器的参数整定方法

说明书

技术领域

本发明属于分数阶自动控制技术领域，主要涉及一种基于MATLAB分数阶FO[PI]鲁棒控制器参数整定方法。 

背景技术

工业现代化发展水平是衡量一个国家综合国力水平的重要因素，电机是这些工业设备的动力来源，是设备正常运行的保障，这就使得对电机控制的研究就显得尤为迫切，开发具有高位置精度、响应速度快、高可靠性的伺服控制器已成为研究热点。 

MATLAB是矩阵实验室的简称，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及控制仿真等，尤其是近年来，MATLAB在控制系统仿真、分析和设计方面得到了广泛应用。用MATLAB语言编程效率高，程序调试十分方便，可大大缩减软件开发周期。 

随着分数阶控制理论的发展，证实了分数阶控制器具有比传统整数阶控制器更好的响应能力和抗干扰能力，可以使控制系统获得更好的动态性能和鲁棒性。由于直流电机伺服控制系统具有控制简单、稳定性高、调速范围宽等优点，在实际系统中得到了广泛应用。近年来，许多学者将分数阶FO[PI]控制器的做为直流电动机的伺服控制器，以获得更好的动态性能和鲁棒性。 

直流电机伺服系统的性能不仅和所选用的控制器的结构有关，而且还取决于伺服控制器的参数。然而，因为分数阶FO[PI]控制器多了一个可调参数λ，使得FO[PI]控制器参数整定过程复杂，运算量大。对不同的被控对象，参数整定方程需要重新推导和计算，使得控制器设计变得繁琐而又费时。 

直流电机以其优良的性能被广泛地应用于位置随动系统中。其传递函数为 P(s)=KtLaJs2+(LaB+RaJ)s+RaB+KeKt,]]>若忽略电枢电感L_a及粘性阻尼系数B，传递函数可以近似为其中T_m表示电动机机电时间常数，K_e分别表示反电动势系数,K_t表示电磁力矩系数，J是电动机的转动惯量，L_a是电枢电感，B是粘性摩擦系数，s为拉普拉斯算子；运行实例中，选定位置随动系统中常用直流电 动机作为控制对象，不失一般性，其数学模型传递函数可表示为其中，T为时间常数。 

发明内容

本发明提供一种直流电机鲁棒控制器的参数整定方法，以解决控制器设计存在的繁琐和费时的问题。