分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計(jì)方法與振動(dòng)抑制性能分析

前言

第1章緒論

1.1分?jǐn)?shù)階微積分發(fā)展概述

1.2分?jǐn)?shù)階微積分定義發(fā)展簡(jiǎn)介

1.2.1各種定義的提出

1.2.2存在的分歧

1.3分?jǐn)?shù)階微積分在控制領(lǐng)域中的應(yīng)用

1.4分?jǐn)?shù)階微積分與整數(shù)階微積分的比較

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第2章相關(guān)分?jǐn)?shù)階微積分理論基礎(chǔ)

2.1引言

2.2特殊函數(shù)

2.2.1Gamma函數(shù)

2.2.2Bata函數(shù)

2.2.3Mittag-Leffler函數(shù)

2.3三種分?jǐn)?shù)階微積分時(shí)域定義

2.3.1Grunwald-Letnikov分?jǐn)?shù)階微積分定義

2.3.2Riemann-Liouville分?jǐn)?shù)階微積分

2.3.3Caputo分?jǐn)?shù)階微積分定義

2.4相關(guān)分?jǐn)?shù)階微分性質(zhì)

2.4.1線性性質(zhì)

2.4.2分?jǐn)?shù)階微分的Leibniz規(guī)則

2.4.3趨近于下限的分?jǐn)?shù)階微分狀態(tài)

2.4.4遠(yuǎn)離下限的分?jǐn)?shù)階微分狀態(tài)

2.5分?jǐn)?shù)階微分的Laplace變換

2.5.1Laplace變換基本知識(shí)回顧

2.5.2Riemann-Liouville分?jǐn)?shù)階微分的Laplace變換

2.5.3Caputo分?jǐn)?shù)階微分的Laplace變換

2.5.4Grunwald-Letnikov分?jǐn)?shù)階微分的Laplace變換

2.6線性時(shí)不變分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)

2.6.1線性時(shí)不變系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階微分方程及其求解

2.6.2分?jǐn)?shù)階線性時(shí)不變系統(tǒng)的描述

2.6.3分?jǐn)?shù)階線性時(shí)不變系統(tǒng)可觀測(cè)性與可控性

2.6.4分?jǐn)?shù)階線性時(shí)不變系統(tǒng)穩(wěn)定性

2.7分?jǐn)?shù)階線性時(shí)不變系統(tǒng)穩(wěn)定性分析舉例

2.7.1多值函數(shù)特性在Riemann平面中的表達(dá)

2.7.2極點(diǎn)位置與時(shí)間響應(yīng)的關(guān)系

2.7.3分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)在頻率域的穩(wěn)定性分析

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第3章分?jǐn)?shù)階微積分算子的近似方法

3.1直接離散化方法

3.1.1常用生成函數(shù)

3.1.2連分式展開法

3.1.3Euler生成函數(shù)連分式展開法

3.1.4Tustin生成函數(shù)連分式展開法

3.1.5Al-Alaoui生成函數(shù)連分式展開法

3.1.6三種生成函數(shù)連分式展開法的逼近效果對(duì)比

3.2間接離散化方法

3.2.10ustaloup方法

3.2.2逼近階次的選擇

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第4章基于函數(shù)逼近理論的分?jǐn)?shù)階微積分算子近似方法

4.1函數(shù)逼近

4.1.1函數(shù)逼近的基本概念

4.1.2最佳一致逼近

4.2基于最佳有理逼近的分?jǐn)?shù)階微積分算子近似方法

4.2.1最佳有理逼近定義與存在性引理

4.2.2分?jǐn)?shù)階積分算子的最佳有理逼近

4.2.3算法驗(yàn)證

4.2.4分?jǐn)?shù)階微分算子的最佳有理逼近

4.3基于聯(lián)合最優(yōu)有理逼近的分?jǐn)?shù)階微積分算子近似方法

4.3.1聯(lián)合最優(yōu)有理逼近的定義

4.3.2算法步驟

4.3.3算法驗(yàn)證

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第5章分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器設(shè)計(jì)方法

5.1基于直接離散化方法的分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計(jì)

5.1.1基于Tustin算子的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器設(shè)計(jì)

5.1.2基于Al-Alaoui算子的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器設(shè)計(jì)

5.2基于間接離散化方法的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器設(shè)計(jì)

5.2.1設(shè)計(jì)步驟

5.2.2設(shè)計(jì)實(shí)例1

5.2.3設(shè)計(jì)實(shí)例2

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第6章基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器參數(shù)整定

6.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)理論

6.1.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)定義

6.1.2神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)模型

6.1.3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模型

6.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

6.2.1BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的定義及結(jié)構(gòu)

6.2.2BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)過(guò)程

6.2.3BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)簡(jiǎn)介

6.2.4BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隱層結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)選擇的原則

6.3基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器結(jié)構(gòu)與參數(shù)整定原理

6.3.1基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器結(jié)構(gòu)

6.3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的確定

6.4基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器參數(shù)整定算法

6.4.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)各層輸出計(jì)算

6.4.2基于誤差反向傳播的網(wǎng)絡(luò)權(quán)系數(shù)修正算法

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第7章基于MATLAB的分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)

7.1控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)

7.2控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)簡(jiǎn)介

7.2.1控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)功能簡(jiǎn)介

7.2.2控制器設(shè)計(jì)平臺(tái)功能模塊簡(jiǎn)介

7.3平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

7.3.1靜態(tài)界面的設(shè)計(jì)與創(chuàng)建

7.3.2分?jǐn)?shù)階積分算子有理逼近函數(shù)生成模塊的設(shè)計(jì)

7.3.3控制器傳遞函數(shù)生成模塊的設(shè)計(jì)

7.3.4軟件中參數(shù)傳遞方法說(shuō)明

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

第8章交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)測(cè)控平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.1測(cè)控平臺(tái)功能簡(jiǎn)介

8.2測(cè)控平臺(tái)硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.2.1總體設(shè)計(jì)

8.2.2轉(zhuǎn)速信號(hào)采集電路

8.2.3電壓信號(hào)采集電路

8.2.4振動(dòng)信號(hào)采集電路

8.2.5電流信號(hào)采集電路

8.2.6控制電流輸出外部接線

8.3測(cè)控平臺(tái)的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.3.1總體設(shè)計(jì)

8.3.2控制器算法實(shí)現(xiàn)

8.3.3轉(zhuǎn)速反饋程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.3.4電壓反饋程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.3.5控制面板程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.3.6頻譜分析程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

8.3.7振動(dòng)信號(hào)檢測(cè)程序設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

本章小結(jié)

第9章變頻調(diào)速下的交流電機(jī)振動(dòng)頻譜特征

9.1變頻器驅(qū)動(dòng)的異步電機(jī)諧波分析

9.1.1變頻器輸出電壓諧波分析

9.1.2異步電機(jī)諧波轉(zhuǎn)矩分析

9.2變頻調(diào)速下的交流電機(jī)振動(dòng)頻譜特征分析

9.2.1調(diào)壓器與變頻器驅(qū)動(dòng)下電機(jī)頻譜對(duì)比分析

9.2.2變頻器載波頻率對(duì)電機(jī)振動(dòng)的影響

本章小結(jié)

參考文獻(xiàn)

……

第10章分?jǐn)?shù)階PIαDβ控制器振動(dòng)抑制性能分析

第11章分?jǐn)?shù)階干擾觀測(cè)器

參考文獻(xiàn)

《分?jǐn)?shù)階控制器設(shè)計(jì)方法與振動(dòng)抑制性能分析》可作為自動(dòng)化與智能控制領(lǐng)域的高年級(jí)本科生、研究生、科研工作者和工程技術(shù)人員的教學(xué)與參考用書。