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Abstract II
1 绪论 1
1.1 课题研究背景及意义 1
1.2国内外研究现状 2
1.3本文主要研究内容 4
2内模控制原理 5
2.1引言 5
2.2内模控制器的性质 8
2.3 设计方法 8
2.4一个问题 9
2.5本章小节 10
3内模控制结构改进方案 11
3.1引言 11
3.2改进的IMC结构方案 11
3.3本章小节 15
4分数阶系统 16
4.1引言 16
4.2分数阶微积分定义 16
4.3分数阶微积分性质 17
4.4分数阶微积分的积分变换 17
4.5一个问题 18
4.6本章小节 18
5 控制器设计 19
5.1 关于模型结构 19
5.2 设计 19
5.3本章小节 23
6仿真案例分析 24
7总结与展望 30
致 谢 31
参考文献 32
附 录 341 绪论
1.1 课题研究背景及意义
从上世纪80年代开始，Garcia和Morari完全地阐明了内模控制结构。鉴于其设计简便、控制特性好和在建立系统数学模型方面的优势，所以它普遍应用于工程化领域。它经常是其他控制策略中的理论基础，也是改善系统性能的主要方法。内模控制不仅在实际工程上得到了广泛应用，而且在控制系统鲁棒性和稳定性也表现出强大的特点。因此，内模控制不仅仅是一种新颖的控制算法，更是分析其他控制策略的理论基础。
采用时域法是剖析和设计控制系统一种最基本、最普遍的方法。然而，当面对比较繁杂的系统控制系统时，时域方程式的表达和计算是非常麻烦的。频域响应法却可以避免麻烦的计算，而且可以简便、直观地剖析系统结构、参数和特性之间的联系。
分数阶系统是熟知的常规整数阶系统。诸如1阶、2阶系统等的大范围的广义化。一般而言，处理相对广义的系统相关问题的常见方法是将问题化为能够利用狭义系统对相关问题进行处理的形式、并用已知的相对成熟的狭义情形的思想、方法和结论加以解决。其结果不外乎有三种：狭义结果可直接推广到广义情形且证明不很困难的（这个往往取决于转化问题的技巧、特别是创意）；狭义结果可直接推广到广义情形但证明存在本质性困难的；狭义结果不可直接推广到广义情形、说明广义情形呈现了迥异于狭义情形的独特本质特性的。本文正是这样做的。本质而言：结果属于第一种情形。当然，研究中发现并非所有的整数阶系统辨识理论都可以推广到分数阶系统的，至少许多性质的推广猜想还有待于找到严格的证明。
注意到，不少研究结果表明，常规整数阶系统的频域设计的基本原理与分数阶系统的一致的，一些方法甚至可以直接地推广到分数阶系统。因此，本文基于频域响应法构思出一种分数阶内模控制器参数整定的方法。本文的思想是尝试将已有方法和经验知识引入感兴趣的新问题中，但无法理论上证明方法本身是最优结果。只能通过MATLAB进行仿真分析，进而可以作为分析分数阶系统内模控制器设计的一种方法。所以，本文对于分数阶系统内模控制方法研究拥有非常重要的意义。
1.2国内外研究现状
1.2.1内模控制
1.2.2 分数阶微积分
1.3本文主要研究内容
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