摘要：针对橡胶坝充排水这一变结构、大滞后、非线性实际控制系统,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶piλdμ控制策略对其进行恒流控制。首先建立了橡胶坝充排水系统的数学模型,从理论上证明了分数阶piλdμ控制器对于该系统具有较好的鲁棒特性。然后把该分数阶piλdμ控制器数字化后应用于橡胶坝充排水实际系统中,取得了较好的控制效果。最后给出了恒流量充水过程的实际控制运行曲线,表明本文piλdμ控制器具有较强的抗干扰性和较好的鲁棒性,达到了恒流量充排水控制的设计目标及要求。

摘要：本文针对含非线性刚度和分数阶阻尼的悬架模型进行主动控制研究。在传统线性悬架模型的基础上进行改进,建立了含有三次方非线性刚度及分数阶阻尼的二自由度1/4车数学模型,并利用Oustaloup滤波器算法近似计算该模型中的分数阶微积分算子,然后分别设计分数阶piλdμ控制器和整数阶pid控制器对该悬架系统进行主动控制研究。仿真结果表明,基于分数阶piλdμ控制器的主动控制悬架和基于整数阶pid控制器的主动控制悬架都能够改善汽车悬架的平顺性和稳定性,但是分数阶piλdμ主动控制效果明显优于整数阶pid控制,验证了非线性分数阶悬架模型的合理性和分数阶piλdμ控制的有效性。

摘要：针对量子遗传算法中旋转变异角固定的缺点,提出了一种旋转变异角幅度随着个体适应度的变化而自适应调整的自适应量子遗传算法,对典型测试函数的优化结果表明了该策略能有效提高量子遗传算法的优化精度和收敛速度。同时,针对分数阶piλdμ控制器难于整定的问题,将参数整定转化为参数优化,提出采用AQGA对分数阶piλdμ参数进行优化,并利用该策略对循环流化床主汽温分数阶系统设计了分数阶piλdμ,仿真结果表明了该方法在piλdμ参数整定中的有效性。

摘要：燃料电池因其高效、无污染、噪声小等特点,被认为是未来最具有潜力的无人机(UAV)用动力源,燃料电池阴极供气系统的控制技术是决定燃料电池系统性能和可靠性的关键。针对无人机用质子交换膜燃料电池(PEMFC)阴极供气系统,首先,考虑外界温度、压力、空气密度以及雷诺数等随高度变化的参数,建立了跨高度离心空压机模型并分析了其在不同高度下的工作特性,基于无刷直流电机反电势特征构建了高速空压机驱动电机模型。其次,通过计算燃料电池阴极氧气和氮气的动态分压获取了PEMFC电堆输出电压。设计了基于分数阶piλdμ的过氧比和阴极气压控制方法,驱动电机采用有限集模型预测控制(MPC)实现快速的转矩响应,仿真结果表明设计的控制器可在无人机跨高度运行条件下实现过氧比的快速调节,同时维持阴极气压稳定,满足燃料电池阴极供气需求。

摘要：针对交流伺服系统,建立了数学模型,并设计了一种分数阶piλdμ控制器设计。在利用传统pid参数整定方法确定比例增益k p、积分增益k i和微分增益k d的基础上,结合相位裕度定义,在相位裕度和截止频率给定的情况下完成积分阶次λ和微分阶次μ的设计。在求解积分阶次成λ和微分阶次μ时,采用一种简单易行的图解方法,巧妙地将求解一组非线性方程的问题转化为绘制两曲线求交点的问题。仿真结果表明,相对于传统pid控制器,本文设计的piλdμ控制器,跟踪响应快,抗干扰能力强,鲁棒性好。