一类线性广义系统的能控性和能观性

讨论了一类线性正则的广义系统的各种能控性和各种能观性的关系,证明了这种广义线性系统的各种能控性和相应的能观性是等价的。同时证明了这种广义系统的快子系统脉冲能控与其快子系统脉冲能观是等价的。其慢子系统能控与其慢子系统能观是等价的。其快子系统能控与其快子系统能观是等价的。     

线性切换系统一致能控性和能观性的充要条件

研究线性切换系统的一致能控、能观和能达性．首先给出轨道算子、一致能控状态集和一致能达状态集的概念，然后利用轨道算子、一致能控和一致能达状态集，分别给出了线性切换系统的一致能控、能达和能观性的充要条件．证明了线性切换系统一致完全能控、能达或能观的充要条件是，每一个子系统都是能控、能达或能观的．     

分数阶微分方程连续解的存在性定理

研究了更为一般的分数阶微分方程是否存在连续解的问题.若微分方程中的函数满足条件 |f(t,u)-f(t,v)|≤λ(t)h(r) 时,由于考虑到了该微分方程所等价的积分方程,故通过定义算子利用 Schander 不动点定理得到了此类分数阶微分方程连续解的存在性定理.当λ(t) 为常数时,条件变为了 Osgood 条件,...     

线性切换系统一致能控性和能观性的充要条件

研究线性切换系统的一致能控、能观和能达性.首先给出轨道算子、一致能控状态集和一致能达状态集的概念，然后利用轨道算子、一致能控和一致能达状态集，分别给出了线性切换系统的一致能控、能达和能观性的充要条件.证明了线性切换系统一致完全能控、能达或能观的充要条件是，每一个子系统都是能控、能达或能观的.     

一类奇异分数阶微分方程正解的存在性

研究了一类奇异非线性分数阶微分方程的边值问题.首先给出了该问题的格林函数和其所满足的一些性质,然后利用Krasuoselskii锥上的不动点定理和Leray-Schauder选择定理,建立了该方程至少存在1个正解的充分性条件.     

环形二级倒立摆的建模与能观性和能控性分析

应用拉格朗日方法推导出环形二级倒立摆的数学模型，对该模型在其4个平衡位置处进行了线性化处理，得到了4个线性化状态方程，进而分别推导出4个平衡位置的能观性与能控性矩阵．利用Matlab软件建立了仿真模型，并进行了模型的正确性检验．     

探究分数阶微分方程边值问题的解的存在性

主要对一类带有积分边值的分数阶微分方程的两点边值问题进行分析和研究.在特定的因素下,利用Schauder不动点定理,最终得出分数阶微分方程边值问题解的存在性.     

一类Caputo分数阶微分方程边值问题正解的存在性

利用Krasnoselskii关于算子相加的不动点定理及格林函数的性质,研究了一类Caputo分数阶微分方程边值问题.通过先定义函数空间及空间中的紧算子和压缩映射,获得算子方程的不动点.进而给出了这类Caputo分数阶微分方程边值问题正解的存在性.     

环形二级倒立摆的建模与能观性和能控性分析

应用拉格朗日方法推导出环形二级倒立摆的数学模型,对该模型在其4个平衡位置处进行了线性化处理,得到了4个线性化状态方程,进而分别推导出4个平衡位置的能观性与能控性矩阵.利用Matlab软件建立了仿真模型,并进行了模型的正确性检验.     

配置方法求多阶的分数阶常微分方程的数值解

采用配置样条方法,以多项式样条函数的形式得出多阶的分数阶常微分方程的数值解,通过比较数值解与精确解的结果证实了此方法是求解分数阶方程的一种有效数值算法.     

Existence and Uniqueness Analysis for Fractional Differential Equations with Nonlocal Conditions

Fractional differential equations and systems are gradually becoming an essential approach to real world applications in science and engineering technology. The boundary value problems of the fractional differential equations and systems were investigated by using several different methods. Recently, much attention has been paid to investigate fractional differential equations with nonlocal conditions by using the fixed point method. In this paper, by using the Banach fixed point theorem and Krasnoselkii fixed point theorem, the existence and uniqueness of the solutions to the initial value problem of the nonlinear fractional differential equations with nonlocal conditions are investigated, and some sufficient conditions are obtained. We extend some results that already exist. Finally, an example is given to show the usefulness of the theoretical results.     

具有时延的网络控制系统的能控能观性分析

针对网络控制系统中存在的网络诱导时延问题,提出了一种系统能控能观性分析的方法.通过对不同驱动方式下网络控制系统信号传输机理的分析,得出驱动方式对系统的影响体现在被控对象的输入上的结论.基于事件驱动方式下的多输入长时延的网络控制系统模型,通过对系统中网络诱导时延环节的处理和状态增广,得到能控能观性的充要条件.     

基于空间分数阶偏微分方程的图像去噪模型研究

为了在获取更高信噪比的同时更多地保留图像边缘和纹理等细节信息,将分数阶微积分理论和偏微分方程方法有效结合,构建了基于空间分数阶偏微分方程的图像去噪模型,并利用分数阶微分掩模算子来实现去噪模型的数值计算。该去噪模型通过引入以分数阶梯度模值为参数的边缘停止函数并选择合适的分数阶微分阶次,由此能够在一定程度上解决传统去噪模型存在的不足之处。实验结果表明,基于空间分数阶偏微分方程的图像去噪模型较传统的去噪模型不仅可以提高图像的信噪比,而且可以更好地保留图像边缘和纹理等细节信息。     

具有连续变量非线性差分系统的稳定及振动性

以微积分为工具讨论了具有连续变量的非线性差分系统的稳定性和振动性,给出了系统稳定的新判据和系统振动的充分必要条件及线性系统存在非振动解的充分必要条件。     

分数阶微分方程多点边值问题正解的存在唯一性

为了研究分数阶微分方程多点边值问题解的存在唯一性,主要利用和算子的不动点定理以及格林函数的性质,得到一类分数阶微分方程多点边值问题正解的存在唯一性,并且通过构造迭代序列来逼近此正解的结果,进而得出对此类边值问题正解的估计结论.作为应用,最后给出了一个例子.     

将分数阶微分演算引入数字图像处理

为了系统论述图像分数阶微分对纹理细节的增强能力及其侧抑制原理,提出数字图像分数阶微分掩模及其运算规则。论述了分数阶微分的动力学物理意义并推导了分数阶微积分与经典时-频分析之间的关系,分析了在一定条件下二维分数阶微分的可分离性;其次,从信号处理和生物视觉神经模型两个角度提出图像分数阶微分的高斯差感受野模型,并分析其产生的特殊马赫现象;最后,提出并论述了数字图像分数阶微分掩模及其运算规则。计算机数值实验结果表明,对于纹理细节信息丰富的图像信号而言,分数阶微分对灰度变化不大的平滑区域中的纹理细节信息的增强效果明显优于整数阶微分运算。