摘要
本文提出了一种利用分数阶性能指标来综合设计静态状态反馈控制器的方法。线性二次调节器则是通过整数阶积分加权函数来设计的。在所提出的方法中，分数阶微积分被用来在控制器设计中引入额外的自由度，从而更好地调控系统的动态特性。控制器增益是通过求解一种类似分数阶Riccati方程得到的，该方程将分数阶积分所具有的时间加权特性融入到静态反馈矩阵中。这种设计方式是一种结构简洁的控制方案，适合在资源有限的硬件上实现。该方法通过在工业NI PXIe平台以及一个模拟的三阶系统中进行快速控制原型验证，其效果得到了验证。使用积分绝对误差和积分绝对控制指标进行的性能评估表明，分数阶参数可作为灵活的调谐参数，帮助在系统稳定时间和控制力度之间找到平衡点。此外，频域灵敏度分析显示，该控制器不存在共振峰，且能有效降低高频测量噪声的影响。综上所述，所提出的框架实现了分数阶优化技术与工业控制平台之间的结合。
