分数阶与整数阶PID控制器对非线性系统控制的统计鲁棒性分析
系统与控制
2018-10-31 v1
摘要
本文针对存在参数不确定性和外部扰动的非线性工业过程，提出了分数阶与整数阶PID控制器的设计及鲁棒性分析。该非线性系统采用输入-输出线性化技术进行线性化。为线性化后的系统设计三种控制器：整数阶PID控制器、分数阶PID控制器和SIMC PID控制器。所提控制器的鲁棒性分析基于析因实验设计。实验的输入因素为被控对象增益的不确定性、反馈回路中随机噪声的存在以及外部扰动的存在。实验输出通过阶跃响应时间和各控制器的控制作用（采用均值与标准差）来衡量各控制器的性能。所得结果表明，在分析的实验因素存在下，分数阶PID控制器具有更优的性能，尤其在控制作用方面表现出更强的鲁棒性和更低的能耗。
引用
@article{arxiv.1810.12775,
title = {Statistical robustness analysis of fractional and integer order PID controllers for the control of a nonlinear system},
author = {J. Viola and L. Angel},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.12775},
year = {2018}
}