[发明专利]一种分数阶鲁棒控制器的参数整定方法

摘要

一种分数阶鲁棒控制器的参数整定方法，本发明属于分数阶自动控制技术领域，主要涉及的是一种PDμ结构的分数阶鲁棒控制器的参数整定方法。本发明是要解决现有方法由于不确定因素的影响使得常规的PD控制不能达到满意效果的问题。一、给定待整定系统的各项参数；二、将带宽ωc与相角裕度γm代入公式(1)以μ作为横坐标，Kd作为纵坐标绘制方程所确定的曲线；三、将带宽ωc与相角裕度γm代入公式(2)以μ作为横坐标，Kd作为纵坐标绘制方程所确定的曲线；四、利用图解法求出步骤二和步骤三所确定的曲线的交点坐标(μ，Kd)；五、将步骤四所求得的Kd和μ代入公式(3)求出Kp。本发明应用于分数阶自动控制技术领域。

主权项

1.一种分数阶鲁棒控制器的参数整定方法，其特征在于分数阶鲁棒控制器的参数整定方法按以下步骤实现：一、给定被控对象系统的数学模型传递函数待整定控制器传递函数形式G_c(s)＝K_p+K_pK_ds^μ，并给定设计指标带宽ω_c和需保持稳定的相角裕度γ_m；其中，所述T为正实数，s为拉普拉斯算子，K_p表示待整定的比例系数，K_d表示待整定的微分系数，μ表示待整定的微分阶次；二、将设计指标带宽ω_c和需保持稳定的相角裕度γ_m代入开环相角方程-π(1-μ)2+arctanKdωcμ+sinπ(1-μ)2cosπ(1-μ)2-π2-arctan(ωcT)=γm-π---(1)]]>以μ作为横坐标，K_d作为纵坐标绘制方程所确定的曲线；三、将设计指标带宽ω_c和需保持稳定的相角裕度γ_m代入系统开环相角稳定方程Kdμωcμ-1cosπ(1-μ)2(sinπ(1-μ)2+Kdωcμ)2+cos2π(1-μ)2-T(Tωc)2+1=0---(2)]]>以μ作为横坐标，K_d作为纵坐标绘制方程所确定的曲线；四、利用图解法求出步骤二和步骤三所确定的曲线的交点坐标(μ，K_d)；五、将步骤四所求得的K_d和μ代入系统开环幅值方程Kp(Kdωcμcosπμ2+1)2+(Kdωcμsinπμ2)2ωc1+ωc2T2=1---(3)]]>求出K_p，求出控制器传递函数G_c(s)＝K_p+K_pK_ds^μ，即完成了一种鲁棒的分数阶控制器的参数整定方法。