分数阶 PID 控制对单自由度线性振子的影响

• 作者: 李素娟 杨绍普 牛江川 申永军
• 来源期刊: 振动与冲击
• 学科: 工学
• 关键词: 分数阶 PID 控制 平均法 近似解析解
• 年，卷（期）: 2016,（24）
• 页码范围: 88-95
• 页数: 8页
• 分类号: O322|TP273
• 字数: 5255字
• 语种: 中文
• DOI: 10.13465/j.cnki.jvs.2016.24.015

摘要

研究了基于速度反馈分数阶 PID 控制的单自由度线性振子的自由振动，利用平均法得到了系统的近似解析解。研究发现分数阶 PID 控制的比例环节以等效线性阻尼的形式影响系统的振幅，积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，微分环节以等效线性阻尼和等效线性负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，验证了求解过程和近似解析解的正确性。通过系统响应的性能指标分析了分数阶 PID 控制的比例系数、积分环节系数、微分环节系数以及分数阶阶次变化时，对系统控制性能的影响。最后，通过单自由度1／4车辆悬架模型的控制实例，说明了分数阶 PID 的参数整定过程。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨绍普	石家庄铁道大学机械工程学院	213	2459	27.0	42.0
2	申永军	石家庄铁道大学机械工程学院	90	694	12.0	24.0
3	牛江川	石家庄铁道大学机械工程学院	40	126	6.0	9.0
4	李素娟	石家庄铁道大学机械工程学院	16	33	4.0	4.0