基于IPMC的分数阶控制及参数整定
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沈阳师范大学,沈阳理工大学应用技术学院

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中图分类号:

TP273

基金项目:

分数阶控制系统理论新架构与分析设计方法研究;国家自然科学基金项目(面上项目,重点项目,重大项目)


Fractional order control and parameters tuning based on IPMC
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Fund Project:

New architecture design and analysis of fractional control system theory;The National Natural Science Foundation of China (General Program, Key Program, Major Research Plan)

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    摘要:

    IPMC是一种人工肌肉材料,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发。使用分数阶控制器可以提高对动态系统的控制能力。为了说明分数阶控制的优越性,并对拟合精度高的IPMC分数阶模型设计最优分数阶控制器。本文首先针对IPMC驱动器的分数阶模型分别设计了整数阶PID控制器和最优分数阶PID控制器。然后,比较分析控制效果可见分数阶控制的上升时间更快,超调量更小,证明了应用分数阶控制方法可以使得被控系统的性能得到明显改善。最后,针对分数阶控制器的各个参数的变化对系统的影响做了详细的分析,故而可以选择最优参数实现分数阶最优控制。

    Abstract:

    IPMC is an artificial muscle material. It is very suitable for the development of biomimetic robots as a new actuator. Using of fractional order control can improve the dynamic system control capability. The purpose of this study is to describe the advantages of fractional order control and design optimal fractional order controller for the high fitting degree of IPMC fractional order model. Firstly, integer order PID controller and optimal fractional order controller are designed for the IPMC fractional order drive model. Then, the comparison and analysis of control result shows that rise time is faster and overshoot is smaller of fractional order control. So it proves the control performance of system is significantly improved which is applied of fractional order control method.Finally, the impact of fractional controller parameters changing on the system is analyzed in detail. Therefore the optimal parameters can be selected to achieve optimal fractional order control.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

陈岚峰,李娜. 基于IPMC的分数阶控制及参数整定[J]. 科学技术与工程, 2014, 14(30): .
chenlanfeng,李娜. Fractional order control and parameters tuning based on IPMC[J]. Science Technology and Engineering,2014,14(30).

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  • 收稿日期:2014-05-01
  • 最后修改日期:2014-06-24
  • 录用日期:2014-07-07
  • 在线发布日期: 2014-10-27
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