分数阶控制器在五自由度气浮台仿真系统 中的应用研究
APPLICATION RESEARCH ON FRACTIONAL CONTROLLER IN FIVE DEGREES-OF-FREEDOM AIR-BEARING SPACECRAFT SIMULATION SYSTEM
摘 要
Abstract
目 录
第1章 绪 论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 气浮台仿真系统国内外的发展概况
1.3 分数阶微积分理论及分数阶控制器的发展概况
1.3.1 分数阶微积分理论的发展
1.3.2 分数阶控制器的发展
1.4 本文的主要研究内容
第2章 分数阶微积分理论与分数阶控制系统
2.1 引言
2.2 分数阶微积分理论
2.2.1 分数阶微积分定义
2.2.2 分数阶微积分性质
2.2.3 分数阶微积分的Laplace变换
2.3 分数阶控制系统
2.3.1 分数阶控制系统的传递函数表示
2.3.2 分数阶控制系统的状态空间描述
2.4 分数阶控制系统的稳定性分析
2.4.1 同元次分数系统的稳定性分析
2.4.2 分数阶控制系统稳定性判据
2.5 分数阶微分算子s ? 的离散化方法
2.5.1 分数阶微分算子s ? 的频域性质
2.5.2 分数阶微分算子的直接离散法
2.5.3 分数阶微分算子的间接离散法
2.6 本章小结
第3章 分数阶PIλ Dμ控制器
3.1 引言
3.2 分数阶PIλ Dμ 控制器内部结构及频域分析
3.2.1 分数阶PIλ Dμ 控制器的结构
3.2.2 分数阶PIλDμ 控制器的频域分析
3.3 分数阶 PIλDμ 控制器参数整定方法
3.3.1 幅值裕量与相位裕量参数整定方法
3.4 分数阶PIλDμ控制器与传统PID控制器仿真比较分析
3.5 分数阶PIλDμ 控制器各参数变化对系统性能影响
3.6 本章小结
第4章 自适应模糊分数阶PID控制器
4.1 引言
4.2 自适应模糊分数阶PID控制器的设计
4.2.1 自适应模糊分数阶PID控制器的结构
4.2.2 各变量隶属度函数的确定
4.2.3 模糊规则表的制定
4.3 自适应模糊分数阶PID控制器仿真
4.3.1 自适应模糊分数阶PID控制器仿真框图
4.4 本章总结
第5章 五自由度气浮台数学建模及仿真
5.1 引言
5.2 五自由度气浮台数学建模
5.2.1 坐标系的定义
5.2.2 五自由度气浮台运动学方程
5.2.3 四元数描述的气浮台姿态运动学方程
5.2.4 五自由度气浮台动力学方程
5.2.5 气浮台运动状态描述方程
5.3 五自由度气浮台Simulink 仿真框图的建立
5.4 五自由度气浮台在不同控制器作用下的仿真结果对比分析
5.5 本章小结
结 论
参考文献
哈尔滨工业大学学位论文原创性声明及使用授 权说明
致 谢