摘要：针对分数阶pid(proportion integration differentiation)控制器参数整定难的问题,本文提出改进的灰狼优化算法(improved grey wolf optimizer,IGWO)对分数阶pid控制器进行参数整定的方法。IGWO算法采用logistic映射来初始化种群位置,提高种群的多样性,采用非线性收敛因子,增强全局搜索能力和局部开发能力,采用动态权重策略,根据适应度值调整α、β、δ狼的权重。为验证IGWO算法的有效性选取4个基准测试函数进行寻优和对2个经典被控系统进行控制器设计,并与传统灰狼算法、粒子群算法、遗传算法和粒子群结合灰狼算法进行对比分析,结果显示,在寻优测试中IGWO算法在收敛速度和解的精度上更有优势,采用IGWO算法设计得到的控制器的控制性能更好。

摘要：针对电网电压谐波畸变或三相电压不平衡引起的同步坐标系锁相环(synchronous reference frame phase-locked loop,SRF-PLL)锁相精度降低以及传统滑动平均滤波器锁相环(moving average filter based phase-locked loop,MAF-PLL)动态性能受限的问题,提出了一种基于分数阶pid控制器和MAF-PLL的新型三相锁相环算法(fractional-order pid and moving average filter based phase-locked loop,FOpid-MAF-PLL)。与MAF-PLL相比,FOpid-MAF-PLL通过引入分数阶微分项补偿了MAF引起的相位滞后,有效地提高了锁相环的动态性能。此外,还给出了FOpid-MAF-PLL的设计过程及参数整定方法。为保证所提PLL的频率适应能力,将锁相环中间环节提取的频率变化量加以利用,实时修正FOpid-MAF-PLL的控制参数,使其在电网频率波动时仍然具有较好的锁频和锁相能力。最后,通过仿真和实验测试证明了所提FOpid-MAF-PLL的有效性和优越性。

摘要：针对微波离子推力器工作中出现的非预期电击穿及温漂带来的推力低频扰动,兼顾无拖曳系统超低带宽及强鲁棒需求,将其转换为频域约束指标,并以扰动抑制能力为目标函数设计了分数阶pid作为无拖曳控制器。仿真研究表明,相比较经典的pid控制器,该控制对系统的各种扰动具有良好的鲁棒性,能够抑制推力器打火、温漂带来的控制影响,最终实现了更高的控制精度。研究为考虑微推进系统的引力波探测无拖曳卫星高精度控制方法提供了借鉴。

摘要：针对电动汽车换挡过程的转速控制阶段存在控制器局域网络(controller area network,CAN)通信时延而导致的控制精度低、稳定性差的问题,建立了带有随机时延的驱动电机转速闭环控制数学模型,通过基于伯德图的频域分析,提出了使用分数阶pid修正频响曲线的方法,提高了系统对时延的适应性.针对时延的时变性和固定参数pid性能的局限性,设计了一种基于模糊分数阶pid的驱动电机转速控制算法.仿真与台架实验结果表明,该控制算法取得了良好的控制效果.

摘要：控制器作为航空发动机的大脑,是保障发动机正常运行的核心部件,随着对发动机控制器精度和时效性的要求越来越高,传统pid控制器的性能亟需进一步提升.本文提出了改进的分数阶pid离线和在线参数整定方法,应用于涡扇发动机推力的控制中.首先,利用Caputo分数阶微积分定义建立分数阶pid模型,实现时域上的数值计算;其次,基于对数正态分布提出了改进的布谷鸟算法,实现了分数阶pid离线参数整定;然后,结合RBF网络设计参数线上整定方法,解决了参数在线整定问题;最后将相关理论应用于发动机推力的控制中,结果表明,相比其他几种优化算法,改进的布谷鸟优化算法对分数阶pid控制参数整定效果最好;利用RBF神经网络对分数阶pid进行在线整定时控制效果稳定,且分数阶pid的控制效果优于传统的pid控制,能提高对推力的控制能力.

摘要：开关磁阻电机被广泛应用于矿用基础中,其结构稳定可靠,能够有效降低煤矿开采成本。介绍了开关磁阻电机的基本原理,阐述了模糊控制以及变论域模糊控制的机理,使用MATLAB建立了分数阶pid仿真模型,和传统pid进行了比较,建立变论域模糊分数阶pid控制器仿真模型,提出了一种基于ARM的矿用机车调速系统,并阐述了从MATLAB模型到ARM嵌入式处理器的部署过程。仿真结果显示,建立的模型没有出现震荡的情况,具有较高的稳定性。

摘要：刮板输送机是重要的矿用输送设备,其链条张力控制系统具有时变等复杂的特性,被控对象模型无法准确建立,常规的pid控制又依赖系统的准确模型,将无法满足实际日益提高的精度要求。为此,提出的滑模分数阶pid控制器是为提高张力控制系统的性能,同时结合智能控制理论特点而设计。滑模控制通过切换法则来实现间断性控制,且控制系统的设计与干扰无关,具有很强的鲁棒性;分数阶pid控制,比常规pid控制多出2个参数,能够做到更有余量的控制,进而使分数阶滑模控制器能够通过积分系数和微分系数的不同选择和组合,改善控制系统的灵活性,提高系统控制性能,并克服了由于滑模控制而产生的抖振问题。通过仿真模拟实验可以看出,滑模分数阶pid控制下的刮板输送机链条张力控制系统,具有比常规pid控制更优异的性能、更出色的效果和更出色的抗扰动能力。

摘要：基于理想Bode传递函数,提出一种简便的分数阶pid控制器频域设计方法.采用传递函数模型匹配与辨识方法,将分数阶pid控制器5个参数的复杂设计问题转化为单个参数的一维搜索问题进行求解;结合短记忆法实现分数阶pid控制器数字化.该方法已成功应用于直流电机调速控制系统,能够达到期望的响应性能,具有强鲁棒性.实验结果验证了所提出设计方法的有效性.

摘要：为了提高电力系统的稳定性,将分数阶pid算法与预测函数算法相结合,提出了一种新型的基于时域的分数阶pid预测函数励磁控制器的设计方法。该算法不仅具有分数阶pid静态误差小、上升速度快以及预测函数算法超调小、调节时间短的优点,还克服了分数阶pid调节时间长和预测函数算法静态误差大的缺点,同时还比预测函数算法多出了5个可调参数,设计更加灵活。研究结果表明该算法不仅能有效地解决机端电压偏移问题,还能有效地抑制电网低频振荡,为电力系统稳定性控制提供了一种新型有效的方法。

摘要：研究了分数阶pid在稳瞄系统的控制效果.为了简化分数阶pid的设计,提出一种基于内模控制的分数阶pid设计方法:利用内模原理构造一个仅含整定参数的内模pid,然后通过增加积分阶次λ与微分阶次μ,从而获得分数阶pid控制器;这3个参数可由截止频率、相位裕度和增益鲁棒性约束确定.Matlab仿真与硬件平台试验证明,该控制器相较利用同样约束条件设计的其他控制器,可以使稳瞄系统取得更好的控制性能.