分数阶pid代码怎么写

时间: 2023-07-31 19:01:30 浏览: 59
分数阶PID(Proportional-Integral-Derivative)控制是一种常用于系统控制的方法,与传统的整数阶PID控制相比,分数阶PID具有更好的性能和适应性。以下是一个简单的分数阶PID控制的代码示例: ```python import numpy as np def fractional_pid_control(input_signal, Kp, Ki, Kd, Ts, alpha, beta, gamma): N = len(input_signal) output_signal = np.zeros(N) error_integral = np.zeros(N) error_derivative = np.zeros(N) error_previous = 0 for k in range(N): error = input_signal[k] - output_signal[k] error_integral[k] = Ts**alpha * ((1-alpha) * error_integral[k-1] + Ts**-alpha * error) if k >= 2: error_derivative[k] = Ts**beta * ((1-beta) * error_derivative[k-1] + Ts**-beta * (error - error_previous)) else: error_derivative[k] = 0 # at the beginning, no derivative output_signal[k] = Kp * error + Ki * error_integral[k] + Kd * error_derivative[k] + gamma * input_signal[k] error_previous = error return output_signal # Example usage input_signal = np.random.rand(100) # example input signal Kp = 1 # proportional gain Ki = 1 # integral gain Kd = 1 # derivative gain Ts = 0.01 # sampling time alpha = 0.5 # fractional order for integral beta = 0.7 # fractional order for derivative gamma = 0.5 # feedforward term output_signal = fractional_pid_control(input_signal, Kp, Ki, Kd, Ts, alpha, beta, gamma) # obtain output signal ``` 这个代码示例实现了一个基本的分数阶PID控制器。其中,`input_signal`是输入信号,`Kp`、`Ki`和`Kd`分别是比例增益、积分增益和微分增益,`Ts`是采样时间,`alpha`和`beta`是分数阶,`gamma`是前馈项。函数`fractional_pid_control`返回一个数组`output_signal`,为输出信号。可以根据需要修改参数和输入信号进行实际应用。

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