| 摘要 | 第4-5页 |
| ABSTRACT | 第5-6页 |
| 第1章 绪论 | 第9-13页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第9-10页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.1 不稳定系统控制方法研究现状 | 第10页 |
| 1.2.2 分数阶控制器设计方法研究现状 | 第10-11页 |
| 1.3 本文章节安排及创新点 | 第11-13页 |
| 1.3.1 本文章节安排 | 第11-12页 |
| 1.3.2 本文创新点 | 第12-13页 |
| 第2章 分数阶微积分理论 | 第13-20页 |
| 2.1 引言 | 第13页 |
| 2.2 基本函数 | 第13-14页 |
| 2.3 分数阶微积分三种定义 | 第14-16页 |
| 2.4 分数阶微积分的Laplace变换 | 第16页 |
| 2.5 分数阶控制器简介 | 第16-17页 |
| 2.6 分数阶控制器实现方法 | 第17-19页 |
| 2.6.1 连分式展开法 | 第18页 |
| 2.6.2 Al-Alaoui型生成函数 | 第18页 |
| 2.6.3 Al-Alaoui+CFE直接离散化方法 | 第18-19页 |
| 2.7 本章小结 | 第19-20页 |
| 第3章 基于Bode理想传递函数的分数阶控制器设计方法 | 第20-27页 |
| 3.1 引言 | 第20页 |
| 3.2 Bode理想传递函数简介 | 第20-21页 |
| 3.3 基于Bode理想传递函数的FOPD控制器设计 | 第21-23页 |
| 3.4 基于Bode理想传递函数的FOPID控制器设计 | 第23-26页 |
| 3.5 本章小结 | 第26-27页 |
| 第4章 直线一级倒立摆分数阶控制器设计与仿真 | 第27-36页 |
| 4.1 引言 | 第27页 |
| 4.2 直线一级倒立摆数学建模 | 第27-29页 |
| 4.3 直线一级倒立摆稳摆控制 | 第29-35页 |
| 4.3.1 IOPID控制器设计及仿真 | 第30页 |
| 4.3.2 FOPD控制器设计及仿真 | 第30-33页 |
| 4.3.3 FOPID控制器设计及仿真 | 第33-34页 |
| 4.3.4 三种控制器的摆杆角度响应曲线对比分析 | 第34-35页 |
| 4.4 本章小结 | 第35-36页 |
| 第5章 单级旋转倒立摆分数阶控制器设计与实现 | 第36-54页 |
| 5.1 引言 | 第36页 |
| 5.2 Quanser单级旋转倒立摆控制系统的模块组成 | 第36-39页 |
| 5.2.1 单级旋转倒立摆主体 | 第37页 |
| 5.2.2 数据采集模块(Q2-USB) | 第37页 |
| 5.2.3 功率放大器(VoltPAQ-X2) | 第37-38页 |
| 5.2.4 编码器 | 第38页 |
| 5.2.5 控制平台 | 第38-39页 |
| 5.3 单级旋转倒立摆数学建模 | 第39-43页 |
| 5.4 单级旋转倒立摆起摆控制 | 第43-46页 |
| 5.5 单级旋转倒立摆稳摆控制 | 第46-53页 |
| 5.5.1 IOPID控制器在Quanser半实物仿真平台中的应用 | 第48-50页 |
| 5.5.2 FOPD控制器在Quanser半实物仿真平台中的应用 | 第50-51页 |
| 5.5.3 FOPID控制器在Quanser半实物仿真平台中的应用 | 第51-52页 |
| 5.5.4 三种控制器的旋臂角度、摆杆角度响应曲线对比分析 | 第52-53页 |
| 5.6 本章小结 | 第53-54页 |
| 第6章 总结与展望 | 第54-55页 |
| 6.1 总结 | 第54页 |
| 6.2 展望 | 第54-55页 |
| 致谢 | 第55-56页 |
| 参考文献 | 第56-57页 |
