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最优 PID 与最优分数阶 PID 控制器在非线性 Boost 变换器中的性能比较

最优化与控制 2013-12-31 v1

摘要

本文提出将分数阶 PID (FOPID) 控制器应用于 Boost 变换器的输出电压控制。为此,计算 FOPID 控制器的参数以最小化输出电压变化的积分绝对误差 (IAE)。由于处理此类优化问题时搜索空间非常大,因此采用人工蜂群 (ABC) 算法对 FOPID 控制器的参数进行最优整定。利用 Boost 变换器的完整非最小相位模型进行的仿真证实,与最优 PID 控制器相比,所提出的最优 FOPID 控制器能够以显著更小的控制努力(即更少的开关动作)改善反馈系统的瞬态响应。此外,结果表明所提出的 FOPID 控制器增强了 Boost 变换器对输入电压变化的鲁棒性。

关键词

引用

@article{arxiv.1312.7517,
  title  = {Comparing the Performance of Optimal PID and Optimal Fractional-Order PID Controllers Applied to the Nonlinear Boost Converter},
  author = {Farshad Merrikh-Bayat and Alireza Jamshidi},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1312.7517},
  year   = {2013}
}

备注

This paper presented in The Fifth IFAC Symposium on Fractional Differentiation and Its Applications (FDA12), 14-17 May 2012, Hohai University, Nanjing, China