分数阶控制系统理论分析方法

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1、重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要本论文是重庆市自然科学基金“分数阶控制系统理论与技术研究”项目(No．CSTC2004BB2165)的成果总结，内容主要集中于分数系统的扩展频域分析、扩展频域控制器综合与分数系统空间根轨迹分析等经典控制领域，并在最后一章对分数系统现代控制与先进控制部分的研究做了一定程度的展望，建议从分数系统状态空间最优建模出发，向分数系统辨识、分数系统自适应控制、分数神经网络控制、分数系统自学习控制与自组织结构等方面延伸，昭示其广阔的研究与应用前景。同时，论文对当前国内外已有的分数阶控制理论成果进行了较为系统的整理，主要集中在连续和离散时间域分析、近似数值分析、一般复频域分

2、析、基于变量变换的平面根轨迹分析等方面，具有综述性质，是建立一套完整的分数系统控制理论与系统理论的有效基石。关键词：分数阶，分数系统，扩展频域，空间根轨迹，稳定性重庆邮电大学硕士学位论文摘要ABSTRACTConclusionoftheChongqingNaturalFoundationResearchProjectonTheoriesandTechniquesforFractional—orderControlSystems(No．CSTC2004BB2165、Wasdrawninthispaper．It’Smainlyfocusedonclassiccontrolresearchfie

3、ld．suchasextendedfrequencydomainanalysisorsynthesisforfractionalsystems，extendedfrequencydomainfractionalcontrollerdesignandspacelocusmethodforfractionalsystems．Inaddition,researchprospectonmodemcontrolandadvancedcontrolforfractionalsystemsWasmadeinthelastchaptenItisproposedtostartfromoptimalstate

4、spacemodeltothedirectionsoffractionalsystemidentification,self-adaptivecontrolforfractionalsystems，fractionalneuralcontrol，self-studycontrolandself-organizingstructureforfractionalsystems，showsthebrightfuturefortheresearchandapplications．．Meanwhile，thispapersystematicallysummarizedthepresentfracti

5、onal-ordercontroltheoryresultsdistributedmostlyinsuchaspectsascontinuousanddiscretetimedomainanalysis，approximatednumericalanalysis，commonfrequencydomainanalysis，plallelocusmahodbasedonvariabletransposition,etc，andbecameaneffectivefoundmionofformingacompletecontrolandsystemtheoryforfractional—orde

6、rcontrolsystems．Keywords：fractional-order,fractionalsystem,extendedfrequencydomain,spacelocus，stabilityproperty‘-儿·重庆邮电大学硕士学位论文刖百我国走新型工业化道路的国情要求自动化领域控制理论与应用技术研究的进一步扩展与深入。具体到实际应用中的控制系统，常规系统严格的说均为非整数系统，同时目前控制对象的不断扩展与控制性能指标要求的不断提高，通过建立整数阶模型来描述常规控制系统已逐步显示其不足之处，如跟踪误差与扰动抑制精度，参数控制的灵活度等。因此，要获得更为精确的系统工作性能，

7、就必须建立一套更具一般性的控制理论与系统理论，并能够有效指导实践。本论文的研究对象区别于以往的整数阶控制系统，系统阶次扩展到分数阶或任意有理数阶，这种系统的模型、分析与设计比以往控制理论的研究对象更具一般性。研究此类普遍存在的系统建立具有普适性的分数系统控制理论，对控制学科的发展具有重要的理论意义和应用价值。‘依托重庆市自然科学基金“分数阶控制系统理论与技术研究”项目(No．CSTC2004BB2165)，作者对分数阶控