离子聚合物-金属复合材料分数阶模型的建立与控制 |
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引用本文: | 陈岚峰,程立英.离子聚合物-金属复合材料分数阶模型的建立与控制[J].科学技术与工程,2014(21). |
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作者姓名: | 陈岚峰 程立英 |
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作者单位: | 东北大学信息科学与工程学院;沈阳师范大学物理科学与技术学院; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(61174145)资助 |
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摘 要: | IPMC是一类具有很好应用前景的电活性智能材料,但响应机理复杂且具有非线性限制了其开发与应用。分数阶控制是对传统整数阶控制理论的概括和补充,分数阶控制理论使得传统经典的PID控制理论更具有可模拟性和鲁棒性。为了准确地建立IPMC驱动器的模型并说明分数阶控制的优越性,首先建立了描述IPMC驱动器的整数阶模型和分数阶模型,然后比较两种模型的拟合精度,确定采用拟合精度更高的分数阶模型来描述IPMC驱动性能。针对IPMC分数阶模型设计了整数阶PI控制器和分数阶PIλDμ控制器。最后通过仿真分析可见,分数阶控制的上升时间更快,超调量更小,通频带更宽,可应用于控制IPMC的形变,证明了应用分数阶控制方法使得被控系统的性能得到了明显的改善。
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关 键 词: | 离子聚合物-金属复合材料 分数阶 PI控制器 上升时间 超调量 |
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