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克拉拉·M·伊奥内斯库。；伊娃·H·杜尔夫。；玛丽亚·吉塔；克里斯蒂娜·穆雷桑。

鲁棒控制器设计：机电系统控制的最新概念。 （英语） Zbl 1447.93103号

J.富兰克林研究所。 357，第12期，7818-7844（2020年）.
摘要：最近的工业革命对大多数制造和机电工艺提出了竞争性要求。其中一些是经济驱动的，但大多数都对在各个过程层的大多数闭环中实现的回路性能有内在的预测。事实证明，只有通过稳健地调整控制器参数，才能确保在全球化环境中成功运行，这是处理不断变化的最终用户规格和原始产品属性的有效方法。尽管如此，必须始终确保非专业过程工程词汇的易于沟通，并优先考虑在现有平台上易于实现。作为稳定时间、超调量和稳健性的规范对过程输出具有直接意义，在过程工程师中仍然最受欢迎。鲁棒性的直观调整过程基于线性系统工具，如频率响应及其带宽限制规范。回路成形仍然是一种成熟且易于使用的方法，尽管其工具（如Hinf）仍处于工业应用的经典PID控制的阴影之下。最近，除了这些流行的回路成形方法之外，还出现了新的工具，即分数阶控制器调整规则。后者的主要特点是对增益、时间延迟和时间常数值的变化具有内在的鲁棒性，因此非常适合于环路成形目的。本文概述了这两种方法，并就其优缺点进行了讨论。机电一体化应用中使用的实际控制应用说明了所提出的主张。结果支持了分数阶控制器在通用性方面优于Hinf控制的说法，同时又不失结论的通用性。该论文呼吁使用新兴工具，因为它们现在已准备好广泛使用，同时为读者提供了其潜力的良好视角。

引用于2文件

MSC公司：

93亿B51 设计技术（稳健设计、计算机辅助设计等）
93C80号 控制理论中的频率响应方法
93B35型 灵敏度（稳健性）

软件：

鲁棒控制工具箱；Matlab公司
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{C.M.Ionescu}等人，J.Franklin Inst.357，No.12，7818--7844（2020；Zbl 1447.93103）
全文： 内政部

参考文献：

[1] Starr，K.，《单回路控制方法》（2015），ABB公司：瑞典ABB公司
[2] 骑士，A。；弗朗西斯，C。；科波特，C。；Ionescu，C。；De Keyser，R.，分数阶PID设计：从最先进状态过渡到使用状态，ISA Trans。，84178-186（2019）
[3] 伯斯，I.R。；Muresan，C.I。；纳斯库，I。；Ionescu，C.M.，时滞系统分数阶控制最新进展综述，IEEE Access，7（1），30951-30965（2019）
[4] 马克西姆·A。；科波特，D。；科波特，C。；Ionescu，C.M.，《工业4.0中控制的5W：为什么、什么、在哪里、谁和何时——PID和MPC控制视角》，《发明》，4（1）（2019）
[5] Samad，T.，《行业影响及其挑战的调查》，IEEE控制系统。Mag.，37，17-18（2017）
[6] 顾德伟。；佩特科夫，P。；Konstantinov，M.M.，《利用MATLAB进行鲁棒控制设计》（2013），施普林格出版社，第二版：施普林格，第二版本施普林格-弗拉格出版社，伦敦·Zbl 1262.93001号
[7] 科波特，C。；Muresan，C。；Ionescu，C.M。；范兰杜伊特，S。；De Keyser，R.，通过简单的自动调整方法校准UR10机器人控制器，机器人学，7（3）（2018）
[8] Muresan，C。；科波特，C。；伯斯，I.R。；De Keyser，R。；范兰杜伊特，S。；Ionescu，C.M.，UR10机器人分数阶PI控制器新型自动调整方法的实验验证，算法，11（7）（2018）·Zbl 07154079号
[9] 周，K。；多伊尔，J。；Glover，K.，《鲁棒与最优控制》（1996），普伦蒂斯·霍尔：新泽西州普伦蒂斯霍尔·Zbl 0999.49500
[10] Regaya，C.B。；查克丘克，W。；Zaafouri，A。；Sallami，A。；Chaari，A.，灌溉站自适应离散时间反推控制，《先进系统和电气技术国际会议论文集》，突尼斯哈姆梅特，158-163（2017），IEEE Xplore
[11] Regaya，C.B。；Farhani，F。；Zaafouri，A。；Chaari，A.，感应电机的后退控制，Trans。机器。设计。，1(1), 19-25 (2013)
[12] Farhani，F。；Regaya，C.B。；Zaafouri，A。；Chaari，A.，效率优化的实时PI步进感应电机驱动，ISA Trans。，70, 348-356 (2017)
[13] Zaafuri，A。；Regaya，C.B。；阿扎·H·B。；Chaari，A.，基于DSP的自适应反推，使用跟踪误差实现感应电机的高性能无传感器速度控制，ISA Trans。，60, 333-347 (2016)
[14] Regaya，C.B。；Farhani，F。；Zaafuri，A。；Chaari，A.，使用dSpace DS 1104控制板基于反推方法的感应电机新型自适应控制方法，Mech。系统。信号处理。，100, 466-481 (2018)
[15] Regaya，C.B。；Zaafuri，A。；Chaari，A.，基于模糊逻辑的电机驱动新型滑模速度观测器，Acta Polytech。挂。，11(3), 219-232 (2014)
[16] 关，C。；Lewis，F.L.，使用神经网络的感应电机鲁棒反推控制，IEEE Trans。神经网络。，11(5), 1178-1187 (2000)
[17] 查克丘克，W。；雷加亚，C。；Zaafuri，A。；Sellami，A.，泵站基于开关控制器的模糊监督方法设计：实验验证，数学。问题。工程，Artcle ID 3597346，1-12（2017）
[18] Farhani，F。；Zaafuri，A。；Chaari，A.，实时感应电机效率优化，J.Frankl。Inst.，354（8），3289-3304（2017）·Zbl 1364.93534号
[19] Hamdi，H。；Regaya，C.B。；Zaafuri，A.，在MyRio控制器中使用PSO-RBF神经网络算法实时研究带升压变换器的光伏系统，Sol。能源，183，1-16（2019）
[20] 埃查伊赫，H。；特拉贝尔西，R。；伊克巴尔，A。；Mimouni，M.F.，使用滑模观测器实时实现具有新型转子电阻自适应的五相感应电机间接转子磁链定向控制，J.Frankl。研究所，355（5），2112-2141（2018）·Zbl 1393.93027号
[21] Monje，C.A。；陈，Y。；维纳格雷，B.M。；薛，D。；Feliu-Batlle，V.，《分数阶系统与控制：基础与应用》（2010），施普林格科学与商业媒体：施普林格科技与商业媒体瑞士·Zbl 1211.93002号
[22] 王庆国。；Ye，Z。；蔡伟杰。；Hang，C.C.，多变量过程的PID控制（2008），施普林格出版社：施普林格伦敦·Zbl 1181.93004号
[23] 维拉诺娃，R。；Visioli，A.，《第三个千年的PID控制》（2012年），施普林格工业控制进展：施普林格在伦敦工业控制进展
[24] Padula，F。；Visioli，A.，《鲁棒分数控制的进展》（2015年），《工业控制的斯普林格进展：斯普林格在工业控制方面的进展》，伦敦·Zbl 1417.93022号
[25] Sabatier，J。；拉努西，P。；梅尔基奥，P。；Oustaloup，A.，分数阶微分与鲁棒控制设计（2015），施普林格：施普林格伦敦·Zbl 1334.93085号
[26] Petras，I.，分数阶非线性系统（2011），Springer非线性物理科学：Springer Nonlinear Physical Science London·兹比尔1228.34002
[27] Cajo Diaz，R。；Mac，T.T。；D.广场。；科波特，C。；De Keyser，R。；Ionescu，C.M.，《无人机和地面车辆分数阶控制技术调查》，IEEE Access，766864-66878（2019）
[28] Ionescu，C.M。；卡波内托，R。；陈永清，机电一体化分数阶建模与控制专刊，机电一体化，23（7），739-740（2013）
[29] 科波特，C。；Burraca，A。；Ionescu，C.M。；拉扎尔，C。；De Keyser，R.，《视觉伺服系统的分数阶控制策略》，机电一体化，23（7），848-855（2013）
[30] De Keyser，R。；Muresan，C.I。；Ionescu，C.M.，分数阶传递函数低阶直接离散时间实现的有效算法，ISA Trans。，74, 229-238 (2018)
[31] Podlubny，I.，分数阶系统和PI^λD^μ-控制器，IEEE Trans。自动。控制，44（1），208-214（1999）·Zbl 1056.93542号
[32] De Keyser，R。；Muresan，C.I。；Ionescu，C.M.，分数阶PI/PD控制器的新型自校正方法，ISA Trans。，6268-275（2016）
[33] 郑S。；唐，X。；Song，B.，分数阶不确定系统FO-PID控制器实现鲁棒稳定的图形调整方法，国际鲁棒非线性控制，26（5），1112-1142（2016）·Zbl 1333.93195号
[34] 李，H。；罗，Y。；Chen，Y.，分数阶比例微分FO-PD运动控制器：调谐规则和实验，IEEE Trans。控制系统。技术。，18（2），516-520（2006）
[35] Kesarkar，A.A。；Selvaganesan，N.，使用人工蜂群算法调整最佳分数阶PID控制器，系统。科学。控制工程，3（1），99-105（2015）
[36] 乔·W。；唐，X。；郑S。；谢毅。；Song，B.，基于分数阶GPC的永磁同步电机速度控制自适应二自由度PI，ISA Trans。，64, 303-313 (2015)
[37] 巴沙伊，S。；Badamchizadeh，M.，一类具有不匹配扰动的动态系统的基于非线性扰动观测器的新型分数阶滑模控制器，ISA Trans。，63, 39-48 (2016)
[38] 扎马尼，A。；Barakati，S.M。；Yousofi-Darmian，S.，利用GBMO算法设计分数阶PID控制器，用于考虑调速器饱和的负载频率控制，ISA Transactions，64，56-66（2016）
[39] Tavazoei，M.S.，分数阶控制系统的时间响应分析：近期结果调查，分形。微积分应用。分析。，17(2), 440-461 (2014) ·Zbl 1303.93125号
[40] Muresan，C.I。；Folea，S。；莫伊斯，G。；Dulf，E.H.，基于FPGA的直流电机分数阶控制器的开发与实现，机电一体化，23（7），798-804（2013）
[41] Dulf，E.H。；波普，C.I。；Dulf，F.V.，13C分离柱控制中的分数微积分，信号，图像视频处理。，6(3), 479-485 (2012)
[42] Ghorbani，M。；Tavakoli-Kakhki，M。；Estarami，A.A.，具有区间不确定性和区间时滞的时滞型分数阶系统的鲁棒镇定，J.Frankl。研究所，356（16），9302-9329（2019）·兹比尔1423.93292
[43] Papadopoulos，K.G.，《使用幅值最佳标准调节PID控制器》（2015），施普林格国际出版公司：施普林格瑞士国际出版公司
[44] Inteco，Poland网址：www.Inteco.com.pl模块化伺服系统用户手册，2008年。
[45] Muresan，C.I。；Dulf，E.H。；二者，R.，分数阶PI/PD控制器的基于矢量的调谐和实验验证，非线性动力学。，84(1), 179-188 (2016)
[46] 科波特，D。；吉塔，M。；Ionescu，C.M.，《可变时滞过程PID型控制的简单替代方案》，《过程》，7（2019年）
[47] Aström，K.J。；Hägglund，T.，高级PID控制（2006），ISA:ISA美国
[48] 约翰逊，M。；Moradi，M.，PID控制（2005），Springer-Verlag:Springer-Verlag London
[49] De Keyser，R。；Muresan，C.I。；Ionescu，C.，工业环路控制通用直接调谐器，IEEE Access，781308-81320（2019）
[50] 刘，T。；王庆国。；Huang，H.P.，《步骤或继电器反馈测试过程识别教程》，《过程控制》，23（10），1597-1623（2013）
[51] 刘，T。；Gao，F.，工业过程识别和控制设计，基于步进测试和继电器实验的方法（2012），Springer在工业控制方面的进展：Springer的工业控制进展，伦敦
[52] 莱瓦，A。；Maggio，M.，《将理想PID调整规则扩展到ISA实际结构：两个程序和基准活动》，Ind.Eng.Chem。研究，50，9657-9666（2011）
[53] Aström，K.J。；Hägglund，T.，《重新审视PID控制的齐格勒-尼科尔斯阶跃响应方法》，《过程控制杂志》，14635-650（2004）
[54] Ionescu，C.M。；Copot，D.，工业应用的MPC手动调谐，Bull。波兰学院。科学：科技。，67(5), 925-945 (2019)
[55] 桑切斯，J。；Guinaldo，M。；维西奥利，A。；Dormido，S.，《基于事件的PI控制回路中过程传递函数参数的识别》，ISA Trans。，75, 157-171 (2018)
[56] 桑切斯，J。；Guinaldo，M。；维西奥利，A。；Dormido，S.，《过程控制增强的基于事件的识别程序》，工业工程化学。决议，57，7118-7231（2018）
[57] 梅里戈，L。；Beschi，M。；Padula，F。；Visioli，A.，PIDPlus控制器的噪声过滤事件生成器，J.Frankl。研究所，355，774-802（2018）·Zbl 1384.93078号
[58] 伯纳，J。；海格隆德，T。；Aström，K.J.，《非对称继电器自动调谐-工业实用特性》，《控制工程实践》。，54, 231-245 (2016)
[59] Soltesz，K。；Cervin，A.，PID什么时候是一个好的选择？，（Rodriguez，D.，第三届IFAC比例积分微分控制进展会议记录，比利时根特，2018年5月911日，IFAC），250-255
[60] 毕，Q。；蔡伟（Cai，W.）。；Lee，E。；王，Q。；Hang，C。；张毅，基于阶跃响应的一阶加纯滞后模型鲁棒辨识，控制工程实践。，7, 71-77 (1999)
[61] 斯科格斯塔德，S。；Grimholt，C.，平滑PID控制器调整的SIMC方法，（Vilanova，R.；（eds.），A.V.，《第三个千年的PID控制》（2012），施普林格出版社：施普林格伦敦），147-175
[62] 肖肯斯，J。；Pintelon，R.，频域识别（2001），IEEE出版社：IEEE出版社美国·Zbl 0970.93514号
[63] Boiko，I.，《PID控制器的非参数调节》。《改进的继电器反馈测试方法》（2013），《Springer工业控制进展：Springer在工业控制方面的进展》，伦敦
[64] Robel，A.，频率斜率估计及其在非平稳正弦参数估计中的应用，第十届数字音频效果国际会议论文集（DAFx-07），法国波尔多，77-84（2007）
[65] 卡里米，A。；加西亚，D。；Longchamp，R.，使用Bode积分调整PID控制器，IEEE Trans。控制系统。技术。，11, 812-821 (2003)
[66] 电气与电子工程师协会
[67] 克里斯蒂安森，B。；Lennartson，B.，PI和PID控制器的鲁棒和优化调整，IEE Proc.-控制理论应用。，149(1), 17-25 (2002)
[68] Muresan，C.I。；Dulf，E.H。；R、分数和整数顺序控制。直流电机速度控制应用，（Petre；Brezovan，《系统理论、控制和计算学报》（ICSTCC），2013年第17届国际会议，罗马尼亚西尼亚（2013），IEEE Xplore），362-367
[69] Pai，M.C.，鲁棒跟踪和模型跟踪的自适应滑模控制器设计，J.Frankl。研究所，347（10），1837-1849（2010）·Zbl 1214.93029号
[70] 电气与电子工程师协会
[71] Muresan，C。；科波特，C。；Ionescu，C。；De Keyser，R.，LPV动态机电系统的鲁棒分数阶控制，第15届IEEE控制应用国际会议论文集，英国爱丁堡，154-159（2019），IEEE Xplore
[72] 崔，M。；Wu，Z.，由直流电机驱动的柔性关节机械臂在随机扰动下的轨迹跟踪，J.Frankl。研究所，356（16），9330-9343（2019）·Zbl 1423.93273号
[73] Matlab:鲁棒控制工具箱入门，
[74] Bauer，M。；Horch，A。；谢，L。；杰拉利，M。；Thornhill，N.，《控制回路性能监测的现状——工业应用调查》，《过程控制》，38，1-10（2016）
[75] Gao，Z.，分数阶控制器对具有一个时滞的区间分数阶对象的鲁棒稳定，J.Frankl。研究所，354，767-786（2017）·Zbl 1355.93161号
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