分数阶 PID 控制器的实用单次数据驱动设计:虚拟参考信号方法
系统与控制
2024-07-26 v2 系统与控制
摘要
本研究提出一种分数阶比例-积分-微分(FOPID)控制器的单次数据驱动整定方法。所提方法在模型参考控制框架下整定 FOPID 控制器。定义损失函数以评估给定参考模型与闭环响应之间的匹配程度,同时显式考虑闭环稳定性。损失函数值基于利用输入/输出数据计算的虚拟参考信号。通过最小化损失函数实现模型匹配。所提方法简单实用:仅需被控对象的一次输入/输出数据(无需被控对象模型),考虑从有界参考输入到有界输出的闭环系统有界输入有界输出稳定性,并通过优化自动确定合适参数值。数值仿真表明,所提方法可实现良好控制性能,且即使无法完美模型匹配也能避免失稳。
引用
@article{arxiv.2311.05869,
title = {Practical one-shot data-driven design of fractional-order PID controller: Fictitious reference signal approach},
author = {Ansei Yonezawa and Heisei Yonezawa and Shuichi Yahagi and Itsuro Kajiwara},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.05869},
year = {2024}
}
备注
Published in ISA Transactions (https://doi.org/10.1016/j.isatra.2024.07.001)