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一种分数阶卡尔曼滤波器
  • ISSN号:1005-3026
  • 期刊名称:东北大学学报(自然科学版)
  • 时间:2014.8.20
  • 页码:1069-1072
  • 分类:TP273[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]东北大学信息科学与工程学院,沈阳110004, [2]沈阳师范大学物理科学与技术学院,沈阳110034
  • 相关基金:国家自然科学基金(61174145)资助
  • 相关项目:分数阶控制系统理论新架构与分析设计方法研究
中文摘要:

IPMC是一类具有很好应用前景的电活性智能材料,但响应机理复杂且具有非线性限制了其开发与应用.分数阶控制是对传统整数阶控制理论的概括和补充,分数阶控制理论使得传统经典的PID控制理论更具有可模拟性和鲁棒性.为了准确地建立IPMC驱动器的模型并说明分数阶控制的优越性,首先建立了描述IPMC驱动器的整数阶模型和分数阶模型,然后比较两种模型的拟合精度,确定采用拟合精度更高的分数阶模型来描述IPMC驱动性能.针对IPMC分数阶模型设计了整数阶PI控制器和分数阶PIλDμ控制器.最后通过仿真分析可见,分数阶控制的上升时间更快,超调量更小,通频带更宽,可应用于控制IPMC的形变,证明了应用分数阶控制方法使得被控系统的性能得到了明显的改善.

英文摘要:

IPMC is a class of electrically active smart material which has good application prospect. However, its development and application are limited because of complex and non-linear response mechanism. Fractional or- der control theory is the summary and supplementary of traditional integer order control theory. It makes traditional classical PID control theory can be simulated and robustness more. In order to establish the model of IPMC driving performance accurately and illustrate the advantages of fractional order control. First, integer and fractional order model of IPMC driving performance are established. Then, fitting accuracy of two models are compared. Fractional order model with greater fitting precision is determined to describe the IPMC driving performance. Integer order PI controller and fractional order PID controller are designed for the IPMC fractional order model. Third, the simula- tion analysis indicates that rise time of fractional order PID control is faster and overshoot of that is smaller. The transmission band of it is wider. So it proves the control performance of system is significantly improved which is applied of fractional order control method to control the deformation of IPMC.

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期刊信息
  • 《东北大学学报:自然科学版》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:东北大学
  • 主编:汪晋宽
  • 地址:沈阳.南湖
  • 邮编:110819
  • 邮箱:
  • 电话:024-83687378
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-3026
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1344/T
  • 邮发代号:8-120
  • 获奖情况:
  • 全国优秀科技期刊二等奖,教育部优秀高校自然科学学报一等奖二次,获原冶金部科技期刊质量评比一等奖三次,中国期刊方阵“双百”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:23296