基于分?jǐn)?shù)階的倒立擺系統(tǒng)建模及優(yōu)化控制.pdf

1、倒立擺系統(tǒng)具有非線性、多變量、不穩(wěn)定的特性，只有采用必要的有效控制措施才能夠使系統(tǒng)保持穩(wěn)定。它作為控制領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)理想而又實(shí)用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，能夠使那些抽象的控制理論更加形象具體化等。因此，對(duì)于倒立擺系統(tǒng)的相關(guān)研究，在以后的實(shí)踐操作中和科學(xué)研究中都能夠起到深刻地指導(dǎo)作用。
　　本文將環(huán)形倒立擺系統(tǒng)作為實(shí)驗(yàn)的被控對(duì)象，采用加權(quán)的頻域最小二乘法建立等比例階次分?jǐn)?shù)階模型，然后對(duì)分?jǐn)?shù)階PID控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)，而且能夠使所建立的分?jǐn)?shù)階倒立擺模型達(dá)

2、到穩(wěn)定控制，主要內(nèi)容如下：
　　首先根據(jù)倒立擺系統(tǒng)具有的特性，得知依靠傳統(tǒng)的整數(shù)階模型很難精確的描述，而分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)模型比整數(shù)階系統(tǒng)更加貼近于真實(shí)系統(tǒng)，描述也更加準(zhǔn)確。然后本文針對(duì)于環(huán)形倒立擺系統(tǒng)引入分?jǐn)?shù)階微積分的建模方法，基于頻域特性分?jǐn)?shù)階最小二乘法建立等比例階次分?jǐn)?shù)階模型，并驗(yàn)證其正確性。
　　然后針對(duì)我們建立的環(huán)形倒立擺分?jǐn)?shù)階模型，接著再對(duì)其進(jìn)行控制器優(yōu)化設(shè)計(jì)。在控制器設(shè)計(jì)這一部分，我們采用的是在傳統(tǒng)的整數(shù)階PID控制器