[发明专利]一种针对分数阶时滞系统的预估补偿分数阶PI控制方法

权利要求书

1.一种针对分数阶时滞系统的预估补偿分数阶PI控制方法，其特征在于，包括：

构建具有预估补偿的分数阶时滞系统，所述分数阶时滞系统为被控对象；

根据所述被控对象构建具有预估补偿分数阶PI控制器的闭环控制系统；

给定稳态误差区间，根据所述稳态误差区间确定所述预估补偿分数阶PI控制器使所述分数阶时滞系统最快或者在给定时间区间内达到所述给定稳态误差区间的合理比例系数；

其中，确定所述稳态误差区间的方法，包括：求取所述分数阶时滞系统在阶跃输入条件的稳态值，根据所述稳态值确定所述稳态误差区间；

其中，求取所述分数阶时滞系统的稳态值的方法在于：将所述分数阶时滞系统的传递函数分解为第一部分和第二部分；

所述第一部分和所述第二部分的系数除分数阶系数外，其他系数均为共轭转置关系；

将所述第一部分和所述第二部分进行拉氏逆变换，分别得到所述第一部分的第一时域表达式和所述第二部分的第二时域表达式；

根据所述第一时域表达式和所述第 二时域表达式求取所述分数阶时滞系统的时域响应；

根据所述时域响应得到所述分数阶时滞系统在阶跃输入条件的稳态值。

2.根据权利要求1所述一种针对分数阶时滞系统的预估补偿分数阶PI控制方法，其特征在于：

根据所述分数阶时滞系统输入输出有界的条件，确定所述预估补偿分数阶PI控制器的比例环节的比例系数。

3.根据权利要求2所述一种针对分数阶时滞系统的预估补偿分数阶PI控制方法，其特征在于：

根据所述比例环节的比例系数以及所述给定稳态误差区间，确定使所述分数阶时滞系统最快达到所述给定稳态误差区间的积分环节的比例系数。

4.根据权利要求1所述一种针对分数阶时滞系统的预估补偿分数阶PI控制方法，其特征在于：

所述具有预估补偿的分数阶时滞系统构造的方法在于：

分数阶系统串联时滞环节，构成第一分数阶时滞系统；然后

所述分数阶系统重新串联所述时滞环节后，在减去所述分数阶系统，得到第二分数阶时滞系统；

所述第一分数阶时滞系统和所述第二分数阶时滞系统并联。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种针对分数阶时滞系统的预估补偿分数阶PI控制方法，其特征在于：

所述闭环控制系统为反馈环节为1的负反馈。