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高速列车引起地基振动分数阶模型 被引量：4
1
作者 周星德 吴利平 +2 位作者 曾鹏 韩婷婷 林荣庚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期34-37,共4页
为更准确描述列车道轨地基土体阻尼特征,引入分数阶模型。各层土体分数阶次通过Riemann-Liouville分数阶定义、测试数据,据曲线拟合方式确定;考虑含分数阶运动方程计算复杂,将各土层分数阶次借助阻尼等效原则变为一等效分数阶次;采用Ous... 为更准确描述列车道轨地基土体阻尼特征,引入分数阶模型。各层土体分数阶次通过Riemann-Liouville分数阶定义、测试数据,据曲线拟合方式确定;考虑含分数阶运动方程计算复杂,将各土层分数阶次借助阻尼等效原则变为一等效分数阶次;采用Oustaloup算法将分数阶通过频域逼近方式获得整数阶表示。用Matlab软件进行仿真分析,并与实测结果对比。 展开更多
关键词 高速列车 分数阶 Riemann-Liouville 阻尼等效 oustaloup算法
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基于分数阶微积分的线控转向系统的控制研究 被引量：7
2
作者 田杰 高翔 陈宁 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第9期1172-1176,共5页
根据线控转向系统的特点,建立了能够实现正常转向功能的前轮转向模块的动力学方程。并根据线控转向系统鲁棒性的设计要求,提出了一种基于分数阶微积分理论的PIλDμ控制器,使得线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性。讨论了积分阶... 根据线控转向系统的特点,建立了能够实现正常转向功能的前轮转向模块的动力学方程。并根据线控转向系统鲁棒性的设计要求,提出了一种基于分数阶微积分理论的PIλDμ控制器,使得线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性。讨论了积分阶次、微分阶次以及拟合阶次对控制系统的影响。通过优化方法得到分数阶PIλDμ控制器的五个设计参数,用Oustaloup递归算法对分数阶PIλDμ控制器进行拟合,得到了可在Matlab/Simulink环境下使用的分数阶PIλDμ控制器仿真模型,并对该控制系统进行了仿真分析。结果表明:该控制器对提高转向系统性能的鲁棒性是有效的。 展开更多
关键词 分数阶微积分 分数阶PIλDμ控制器 线控转向 oustaloup算法
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车辆线控转向系统的分数阶鲁棒控制研究 被引量：3
3
作者 田杰 陈宁 高翔 《动力学与控制学报》 2009年第1期71-74,共4页
线控转向系统有别于普通车辆的机械转向机构,它是由转向电机、转向机构、转角和力矩传感器以及控制单元构成的复杂转向系统.系统性能受到参数的不确定性、未建模动态以及前轮回正力矩的影响.本文基于分数微积分理论,根据转向系统鲁棒性... 线控转向系统有别于普通车辆的机械转向机构,它是由转向电机、转向机构、转角和力矩传感器以及控制单元构成的复杂转向系统.系统性能受到参数的不确定性、未建模动态以及前轮回正力矩的影响.本文基于分数微积分理论,根据转向系统鲁棒性的设计要求,提出一种新的PIλDμ控制策略,保证线控转向系统在所要求的频域范围具有鲁棒性.文中通过优化方法得到PIλDμ控制器的五个设计参数,并用Oustaloup算法对分数阶控制器进行仿真验证,结果表明该控制方法对提高转向系统性能的鲁棒性是有效的. 展开更多
关键词 分数阶PIλDμ控制器 线控转向系统 oustaloup算法 鲁棒控制
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基于微分几何法的非线性分数阶悬架主动控制 被引量：7
4
作者 常宇健 田沃沃 +2 位作者 金格 陈恩利 李韶华 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第4期270-276,共7页
现有主动悬架的研究主要以线性弹簧和线性阻尼组成的悬架系统为研究背景,但油气悬架、空气悬架和磁流变悬架等实际悬架不仅具有非线性特性,而且同时具有黏弹性材料的特点。因此含有非线性刚度和分数阶阻尼的悬架模型能更准确地描述悬架... 现有主动悬架的研究主要以线性弹簧和线性阻尼组成的悬架系统为研究背景,但油气悬架、空气悬架和磁流变悬架等实际悬架不仅具有非线性特性,而且同时具有黏弹性材料的特点。因此含有非线性刚度和分数阶阻尼的悬架模型能更准确地描述悬架的动力学性能。针对含有三次方非线性刚度及分数阶阻尼的二自由度1/4汽车悬架模型进行研究,利用Oustaloup滤波器算法对悬架系统中的分数阶微分进行近似计算,分别采用PID控制器和基于微分几何理论反馈线性化的LQR控制器对该悬架系统进行主动控制。结果表明,基于PID控制器的主动悬架和基于反馈线性化LQR控制器的主动悬架都能有效提高汽车悬架的舒适性和稳定性,其中反馈线性化LQR主动控制效果明显优于PID控制。 展开更多
关键词 非线性 分数阶阻尼 oustaloup滤波器算法 微分几何法 LQR控制
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线控转向系统的转向鲁棒性研究
5
作者 汤传军 王国东 +1 位作者 王健 梁韫 《机械工程师》 2013年第9期27-29,共3页
建立能够实现转向功能的前轮转向模块动力学方程,基于分数阶微积分理论,设计一种分数阶微积分PIλDμ控制器。讨论微、积分阶次对控制系统的影响,用Oustaloup算法对分数阶PIλDμ控制器进行拟合,利用ITAE最优化性能指标法整定得到了分数... 建立能够实现转向功能的前轮转向模块动力学方程,基于分数阶微积分理论,设计一种分数阶微积分PIλDμ控制器。讨论微、积分阶次对控制系统的影响,用Oustaloup算法对分数阶PIλDμ控制器进行拟合,利用ITAE最优化性能指标法整定得到了分数阶PIλDμ控制器控制参数,并据此建立可在MATLAB/Simulink环境下使用的PIλDμ控制器仿真模型。最后对该控制系统进行仿真分析,结果表明该控制器对提高线控转向系统的性能是有效的。 展开更多
关键词 线控转向 PIλDμ 控制器 ITAE oustaloup算法
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蒸汽发生器水位改进分数阶控制器研究 被引量：2
6
作者 郭丹 夏虹 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1268-1275,共8页
蒸汽发生器在瞬态扰动时存在严重的虚假水位现象,增加了低功率水位控制的难度。为研究蒸汽发生器低功率水位控制问题,利用线性参数变化理论,建立了时变的多胞线性参数变化模型。在此模型基础上,提出了分数阶控制器。依据分数阶微积分理... 蒸汽发生器在瞬态扰动时存在严重的虚假水位现象,增加了低功率水位控制的难度。为研究蒸汽发生器低功率水位控制问题,利用线性参数变化理论,建立了时变的多胞线性参数变化模型。在此模型基础上,提出了分数阶控制器。依据分数阶微积分理论,设计了串级分数阶PIλDμ控制器。根据Oustaloup间接离散化方法实现了分数阶PIλDμ控制并对Oustaloup方法进行了改进。研究了在负荷变化时,内环和外环4个阶次参数以及改进算法后2个参数变化对系统控制性能的影响。在不同功率区间,相同负荷变化的情况下,对改进后的串级分数阶PIλDμ控制器进行了仿真实验。结果表明,所设计的改进串级分数阶PIλDμ控制器能有效抑制干扰,分数阶微积分算子的阶次以及改进的Oustaloup方法引入的系数对控制效果均有一定影响,合理调节参数能明显改善系统的控制性能。 展开更多
关键词 蒸汽发生器 水位控制 分数阶微积分 oustaloup方法 分数阶控制器 参数变化影响
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