水壓自伺服擺動缸分數(shù)階PIλDμ控制器設計與仿真.pdf

1、水壓自伺服擺動缸作為水壓蛇形滅火機器人的驅動裝置，在救災場合要求具有快速響應特性和較好的跟隨性能。因此建立水壓自伺服擺動缸線性化數(shù)學模型，分析系統(tǒng)時頻域特性具有很好的實際意義。針對水壓自伺服擺動缸響應速度慢、跟隨性能差問題，本文設計兩種分數(shù)階 PID魯棒控制器，不僅改善控制系統(tǒng)快速性與精度，而且在增益參數(shù)改變和外力矩擾動情況下均具有良好的仿真性能。本文具體工作如下：
　　首先，介紹 Oustaloup濾波器算法基本原理，基于最優(yōu)

2、Oustaloup算法通過Matlab編程與仿真方法得到常見分數(shù)階算子的最佳調整因子。
　　然后，提出一種適用于一類系統(tǒng)分數(shù)階PIλDμ控制器參數(shù)整定的遺傳算法，將本文水壓自伺服擺動缸作為具體算例，通過仿真分析驗證該優(yōu)化算法的有效性。
　　其次，基于水壓自伺服擺動缸控制系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)，求解給定頻域范圍內系統(tǒng)相位，并與bode理想傳遞函數(shù)相位進行比較，誤差求和函數(shù)作為目標函數(shù)，剪切頻率處的幅值作為約束，利用Fmincon優(yōu)化