任何一個實際系統(tǒng)由于內部和外部的各種原因,它的參數(shù)和外部干擾都有很大的不確定性,這將對系統(tǒng)性能造成嚴重的影響,為了降低這些不確定性因素引起的控制品質嚴重下降,同時,保證系統(tǒng)的跟蹤性能和抗干擾性能不變,本文采用改進的魯棒二自由度控制結構一分數(shù)階干擾觀測器,來消除摩擦、模型不確定性、測量噪聲等的干擾,提高系統(tǒng)的抗干擾性和魯林性。本文主要工作如下:(1)較為系統(tǒng)地介紹和分析了分數(shù)階微積分的基本理論,對分數(shù)階微積分的各種定義及其之間的轉換進行了介紹。(2)介紹了二自由度控制結構以及傳統(tǒng)整數(shù)階干擾觀測器的設計方法.(3)對分數(shù)階Q濾,器的有理函數(shù)離散化、近似方法進行了詳細的分析研究,給出不同方法下的仿真比較,研究表明采用改進的AL-Alaoui+CFE法時近似效果最好;對基于Oustaloup算法的分數(shù)階Q濾波器的有理函數(shù)近似方法下,濾波器近似階次的選擇進行了詳細推導驗證。(4)選取扭矩實驗系統(tǒng)這一典型的工業(yè)伺服系統(tǒng)為實驗平臺,采用分數(shù)階干擾觀測器結構來驗證其對振動和干擾的有效抑制作用。仿真結果表明,通過與傳統(tǒng)的P控制器相比,分數(shù)階干擾觀測器更能滿足系統(tǒng)對快速性、普林穩(wěn)定性和抗干擾性能的要求。總結全文,本文的創(chuàng)新點為:(1)對分數(shù)階Q濾波器的Oustaloup曲線擬合近似方法中濾波器近似階次的選擇進行詳細分析驗證,給出最為合適的近似階次.(2)以二慣性扭轉實驗系統(tǒng)為例,利用分數(shù)階微積分理論知識設計出分數(shù)階干擾觀測器,更好地解決了普捧穩(wěn)定性和干擾抑制能力的綜合問題.
標簽:
分數(shù)階微積分
上傳時間:
2022-06-25
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