分数阶PIλDμ控制器的设计方法——极点阶数搜索改进法

摘要

基于分数阶被控系统提出了分数阶PIλDμ控制器，该控制器将传统整数阶PID控制器的微分与积分阶数扩展到分数，增加了2个参数μ和λ。相比整数阶PID控制器，分数阶PIλDμ控制器的设计更加灵活，但设计过程较复杂。在极点阶数搜索法的基础上，提出了分数阶PIλDμ控制器设计的改进方法，其基本原理是，首先估计比例参数KP，其次搜索一对使系统时域性能较好的极点，然后根据时域指标搜索较好的μ，λ并计算出KI，KD，最终设计出合适的分数阶PIλDμ控制器。仿真结果证实，与极点阶数搜索法相比，它的改进法设计出的分数阶PIλDμ控制器能够更好地调节系统，系统响应能够达到更高的时域指标，并且具备很好的动、稳态性能。