结构自适应的分数阶比例积分或比例微分控制器设计方法

摘要

本发明公开了一种结构自适应的分数阶比例积分或比例微分控制器的设计方法；首先通过向被控对象输入正弦信号和捕获输出信号，获取被控对象的开环系统在指定增益交越频率处的幅值和相位；通过向被控对象输入另一正弦信号和捕获输出信号，获取被控对象的相频曲线斜率；将获得三个实验数据代入到构建的被控对象传递函数的幅值、相位以及相位斜率与分数阶控制器三个参数之间的关系式，经过解算可以获得分数阶控制器的三个参数，包括比例系数、时间常数和微积分阶次，其中微积分阶次决定了分数阶控制器是比例积分还是比例微分结构。该方法不依赖被控对象的数学模型，能够通过控制器参数的自整定过程，自动计算出控制器参数，并确定出控制器结构。