基于分数阶PIλDμ的橡胶坝充排水恒流控制

doi:10.13229/j.cnki.jdxbgxb201504029

吉林大学学报(工学版) ›› 2015, Vol. 45 ›› Issue (4): 1219-1224.doi: 10.13229/j.cnki.jdxbgxb201504029

基于分数阶PI^λD^μ的橡胶坝充排水恒流控制

单泽彪¹, 石要武¹, 单泽涛², 石屹然¹, 史红伟³

1.吉林大学通信工程学院,长春 130022;
2.诺博橡胶制品有限公司,河北保定 072550;
3.长春理工大学电子信息工程学院,长春 130012

收稿日期:2014-02-22 出版日期:2015-07-01 发布日期:2015-07-01
通讯作者: 史红伟(1978-),男,讲师,博士.研究方向:测控技术与智能系统.E-mail:qitiand@qq.com
作者简介:单泽彪(1986-),男,博士研究生.研究方向:阵列信号处理,信号检测与自动控制.E-mail:zbshan@126.com
基金资助:
国家自然科学基金项目(51075175); 吉林省科技发展计划项目(20140101078JC)

Constant current control of water filling and drainage system for rubber dam using fractional order PI^λD^μ

SHAN Ze-biao¹, SHI Yao-wu¹, SHAN Ze-tao², SHI Yi-ran¹, SHI Hong-wei³

1.College of Communication Engineering, Jilin University ,Changchun 130022, China;
2.Nuobo Rubber Production Co, Ltd, Baoding 072550,China;
3.School of Electronic and Information Engineering, Changchun University of Science and Technology, Changchun 130012,China

Received:2014-02-22 Online:2015-07-01 Published:2015-07-01

摘要/Abstract

摘要： 针对橡胶坝充排水这一变结构、大滞后、非线性实际控制系统,提出采用能满足系统稳定性和鲁棒性要求的分数阶PI^λD^μ控制策略对其进行恒流控制。首先建立了橡胶坝充排水系统的数学模型,从理论上证明了分数阶PI^λD^μ控制器对于该系统具有较好的鲁棒特性。然后把该分数阶PI^λD^μ控制器数字化后应用于橡胶坝充排水实际系统中,取得了较好的控制效果。最后给出了恒流量充水过程的实际控制运行曲线,表明本文PI^λD^μ控制器具有较强的抗干扰性和较好的鲁棒性,达到了恒流量充排水控制的设计目标及要求。

关键词: 自动控制技术, 恒流控制, 分数阶PIλ, Dμ, 橡胶坝充排水, 变结构系统

Abstract: Water filling and drainage system is a typical nonlinear, time varying, variable structure system. A fractional order PI^λD^μ control scheme for such system is proposed. First, the mathematical model of the water filling and drainage system of a rubber dam is established. It is proved in theory that the fractional order PI^λD^μ controller has better robust properties for the system. Then a fractional order PI^λD^μ controller is designed for the system in a practical project, which achieves good control effect. Finally, an actual control curve of constant current is given using the fractional order PI^λD^μ controller. Practice proves that the proposed control scheme is efficient and the system possesses good static and dynamic performance and certain robustness.

Key words: automatic control technology, constant current control, fractional order PIλDμ, water filling and drainage system for rubber dam, variable structure system

中图分类号:

TP273

单泽彪, 石要武, 单泽涛, 石屹然, 史红伟. 基于分数阶PI^λD^μ的橡胶坝充排水恒流控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1219-1224.

SHAN Ze-biao, SHI Yao-wu, SHAN Ze-tao, SHI Yi-ran, SHI Hong-wei. Constant current control of water filling and drainage system for rubber dam using fractional order PI^λD^μ[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(4): 1219-1224.

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