位移反馈分数阶PID控制对单自由度线性振子的影响
牛江川1
申永军1
杨绍普1
李素娟2
1.石家庄铁道大学机械工程学院,河北石家庄,0500432.石家庄铁道大学信息科学与技术学院,河北石家庄,050043
摘要：研究了基于位移反馈分数阶PID控制的单自由度线性振子的自由振动，通过平均法得到了系统的一阶近似解析解。发现分数阶PID控制器的比例环节以等效线性刚度的形式影响系统的动力学特性，积分环节以等效线性负阻尼和等效线性刚度的形式影响系统的动力学特性，微分环节以等效线性阻尼和等效线性刚度的形式影响系统的动力学特性。对近似解析解和数值解进行了比较，二者吻合良好，验证了近似解析解的正确性。从近似解析解和分数阶系统的特征方程两个角度对系统的稳定性进行了分析。最后利用系统的时间响应性能指标分析了位移反馈分数阶PID控制器的系数和分数阶阶次变化时，对单自由度线性振子控制性能的影响。
关键词：分数阶PID控制控制系统的稳定性位移反馈平均法
分类号：O322(振动理论)TP273(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(11372198)河北省高等学校创新团队领军人才培育计划(LJRC018)河北省高等学校高层次人才科学研究项目(GCC2014053)河北省高层次人才项目(A201401001)
论文发表日期：2016-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：7( 1265-1271 )
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