[发明专利]基于最大灵敏度指标的稳定分数阶PID参数优化方法

摘要

本发明公开了一种基于最大灵敏度指标的稳定分数阶PID参数优化方法，包括步骤：S1、获取分数阶PID控制器与被控对象组成的闭环系统的参数稳定域，分数阶PID控制器的参数包括：k_p、k_i、k_d、λ以及μ；S2、获取满足一预设的最大灵敏度指标的分数阶PID控制器的参数解集；S3、由参数稳定域以及参数解集的交集获得满足最大灵敏度的参数稳定解；S4、根据优化目标确定权系数大小；S5、在参数稳定解中选择一组最优的解；S6：分数阶PID控制器在最优解下对预定变量进行平稳控制；其中，优化目标的函数为：f(k_p,k_i,k_d)＝ξ₁σ+ξ₂t_s，最优的解包括：使优化目标的函数值最小，且最优解属于参数解集，σ为超调量，t_s为调节时间，ξ₁,ξ₂为权系数，并满足ξ₁+ξ₂＝1。

主权项

一种基于最大灵敏度指标的稳定分数阶PID参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：S11、获取分数阶PID控制器与被控对象组成的闭环系统的参数稳定域，所述分数阶PID控制器的参数包括：k_p、k_i、k_d、λ以及μ；S12、获取满足一预设的最大灵敏度指标的所述分数阶PID控制器的参数解集；S13、由所述参数稳定域以及所述参数解集的交集获得满足最大灵敏度的参数稳定解；S14、根据优化目标确定权系数大小；S15、在所述参数稳定解中选择一组最优的PID参数解；S16：所述分数阶PID控制器在所述最优的PID参数解的条件下对预定变量进行平稳控制；其中，所述优化目标的函数为：f(k_p,k_i,k_d)＝ξ₁σ+ξ₂t_s，其中，k_p代表所述分数阶PID控制器的比例系数，k_i代表所述分数阶PID控制器的积分系数，k_d代表所述分数阶PID控制器的微分系数；所述最优的解包括：使所述优化目标的函数值最小，且所述最优解属于所述参数解集，其中，σ为超调量，t_s为调节时间，ξ₁,ξ₂为权系数，并满足ξ₁+ξ₂＝1。