基于分數(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。它作為控制領域內的一個理想而又實用的實驗平臺，能夠使那些抽象的控制理論更加形象具體化等。因此，對于倒立擺系統(tǒng)的相關研究，在以后的實踐操作中和科學研究中都能夠起到深刻地指導作用。
　　本文將環(huán)形倒立擺系統(tǒng)作為實驗的被控對象，采用加權的頻域最小二乘法建立等比例階次分數(shù)階模型，然后對分數(shù)階PID控制器優(yōu)化設計，而且能夠使所建立的分數(shù)階倒立擺模型達

2、到穩(wěn)定控制，主要內容如下：
　　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，而分數(shù)階系統(tǒng)模型比整數(shù)階系統(tǒng)更加貼近于真實系統(tǒng)，描述也更加準確。然后本文針對于環(huán)形倒立擺系統(tǒng)引入分數(shù)階微積分的建模方法，基于頻域特性分數(shù)階最小二乘法建立等比例階次分數(shù)階模型，并驗證其正確性。
　　然后針對我們建立的環(huán)形倒立擺分數(shù)階模型，接著再對其進行控制器優(yōu)化設計。在控制器設計這一部分，我們采用的是在傳統(tǒng)的整數(shù)階PID控制器