基于积分时加权绝对误差（ITAE）对分数阶控制器调参的无多次闭环测试方法
系统与控制
2025-07-18 v1 系统与控制
摘要
本研究提出了一种针对线性分数阶（FO）控制器的非迭代调谐技术，基于积分时加权绝对误差（ITAE）准则。最小化ITAE是传统用于调谐FO控制器的方法。该技术可减少超/欠激波，抑制稳态误差。与常规的ITAE控制器调谐方法不同，所提方法无需进行多个闭环实验或基于模型的仿真来评估ITAE。对受控被控对象收集一次性的输入/输出数据。基于收集的输入和输出信号定义一个虚构参考信号，从而可以评估由任意控制器参数提供的闭环响应。为避免常规方法所需的重复实验，我们使用虚构参考信号重新表述ITAE最小化问题。通过基于虚构参考信号的优化问题求解，获得最小化ITAE的理想FO控制器参数。通过数值研究证明了所提方法的有效性。显著减少了开发线性FO控制器的重复实验次数，从而促进了其实际应用。
引用
@article{arxiv.2507.12987,
title = {Fractional-order controller tuning via minimization of integral of time-weighted absolute error without multiple closed-loop tests},
author = {Ansei Yonezawa and Heisei Yonezawa and Shuichi Yahagi and Itsuro Kajiwara and Shinya Kijimoto},
journal= {arXiv preprint arXiv:2507.12987},
year = {2025}
}
备注
Published in Asian Journal of Control (https://doi.org/10.1002/asjc.3788)