直线一级倒立摆分数阶控制器设计及仿真

作     者：王春阳 刘旭 史洪伟 辛瑞昊 彭业光 WANG Chun-yang;LIU Xu;SHI Hong-wei;XIN Rui-hao;PENG Ye-guang

作者机构：长春理工大学电子信息工程学院 

基　　金：吉林省科技发展计划项目(20130102025JC) 

出 版 物：《控制工程》 (Control Engineering of China)

年 卷 期：2020年第27卷第1期

页      码：8-14页

摘      要：针对直线一级倒立摆的稳定控制问题,设计了分数阶比例积分(FOPI和FO[PI])控制器。首先,根据Newton力学方法建立了倒立摆系统的数学模型。然后,采用基于向量的增益鲁棒性分数阶控制器参数求解简化算法,设计了分数阶比例积分控制器。最后,在MATLAB环境下进行了分数阶比例积分控制器参数整定方法的有效性验证,并且对倒立摆系统分别采用分数阶比例积分控制器和整数阶PID(IOPID)控制器进行了稳定控制仿真实验,并将得到的摆杆角度响应曲线进行了对比分析。结果表明:分数阶比例积分控制器对系统的稳定控制效果优于IOPID控制器,且在分数阶比例积分控制器中,FO[PI]控制器对系统稳定控制最好,响应时间较快、振荡幅值较小且具有鲁棒性。

主 题 词：控制理论 倒立摆 增益鲁棒法 分数阶控制器 向量法 

学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 071102[071102] 081103[081103] 

D　O　I：10.14107/j.cnki.kzgc.170541

馆 藏 号：203878621...