[发明专利]基于闭环参考模型的分数阶PID控制器参数优化整定方法在审
| 申请号： | 201710043519.1 | 申请日： | 2017-01-19 |
| 公开（公告）号： | CN106681150A | 公开（公告）日： | 2017-05-17 |
| 发明（设计）人： | 聂卓赟;朱海燕;张兵;郭东生;晏来成 | 申请（专利权）人： | 华侨大学 |
| 主分类号： | G05B13/04 | 分类号： | G05B13/04 |
| 代理公司： | 泉州市文华专利代理有限公司35205 | 代理人： | 张浠娟 |
| 地址： | 362000 福*** | 国省代码： | 福建;35 |
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| 摘要： | 本发明公开的基于闭环参考模型的分数阶PID控制器参数优化整定方法，步骤为：S1：选定理想闭环参考模型，根据系统的控制性能要求选取理想闭环参考模型的截止频率ωc和阶次α；S2：根据闭环系统的传递函数表达式，结合理想闭环系统模型H(s)及分数阶PID控制器模型Gc(s)推导理想的控制对象模型S3：获取未知被控对象模型Gp(s)的频域响应特性，使与Gp(s)在ω＝0和ω＝ωx处的响应相同，并求出kp、kd在ω＝ωx处与μ的函数关系；S4：通过寻优辨识出未知对象的理想形式中的参数，使在截止频率范围内最大限度地接近实际对象Gp(s)的频域响应指标；建立频域响应误差指标，并在0＜μ＜2对误差指标优化最终得到分数阶控制器的参数。本发明利用系统辨识方法快速得到控制器参数，同时还能保证对理想参考模型的最优逼近。 | ||
| 搜索关键词： | 基于 闭环 参考 模型 分数 pid 控制器 参数 优化 方法 | ||
【主权项】：
基于闭环参考模型的分数阶PID控制器参数优化整定方法，应用于分数阶PID控制的闭环反馈控制结构中，该结构包括被控对象模型Gp(s)和分数阶PID控制器模型Gc(s)，其中kp,ki,kd,λ和μ为分数阶PID控制器待定参数；该方法包括以下步骤：S1：选定理想闭环参考模型根据系统的控制性能要求选取理想闭环参考模型的截止频率ωc和阶次α；S2：根据闭环系统的传递函数表达式，结合理想闭环系统模型H(s)及分数阶PID控制器模型Gc(s)推导理想的控制对象模型S3：获取未知被控对象模型Gp(s)的频域响应特性，使与Gp(s)在ω＝0和ω＝ωx处的响应相同，即二者的Nyquist曲线在ω＝0和ω＝ωx处相交得到ki的值，并求出kp、kd在ω＝ωx处与μ的函数关系；S4：通过寻优辨识出未知对象的理想形式中的参数，使在截止频率范围内最大限度地接近实际对象Gp(s)的频域响应指标；建立频域响应误差指标并在0＜μ＜2对误差指标优化最终得到分数阶控制器的参数。
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