超级电容储能系统鲁棒分数阶PID控制设计

针对超级电容储能系统(supercapacitor energy storage system,SCES)设计了一款鲁棒分数阶PID(robust fractional-order PID control,RFOPID)控制.首先,利用高增益扰动观测器(high-gain perturbation observer,H...     

不同阶分数阶混沌系统的同步与参数辨识

针对不确定分数阶混沌系统的同步和参数辨识问题,提出一种新的方法,即用不同阶分数阶系统来同步和参数辨识.利用主动控制和预控制量方法,基于分数阶混沌系统稳定性理论和自适应控制理论,设计控制器,实现不同阶分数阶混沌系统之间的同步和参数辨识.理论和仿真结果实现了不同阶Chen 系统间的同步和辨识,表明了该方法的有效性.     

一阶速度—压力常分数阶黏滞声波方程及其数值模拟

与传统的整数阶黏滞波动方程相比,分数阶拉普拉斯算子黏滞方程能更准确地匹配目前广泛使用的常Q模型,而且分数阶黏滞波动方程中控制振幅衰减和相位变化的算子是显式分离的,这对于发展稳定的衰减补偿逆时偏移算法至关重要。首先基于时间域二阶位移形式的常分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程,推导了一阶速度-压力形式常分数阶拉普拉斯算子黏滞声波方程;为了模拟更加真实的振幅变化信息,在新的黏滞声波方程中考虑了密度空变的影响;为了避免由傅里叶变换的周期性而引入的虚假反射,提出了一种适用于分数阶黏滞声波方程的卷积型完全匹配层（CPML）吸收边界加载方法;最后采用交错网格伪谱法进行数值模拟。均匀介质中数值解与解析解的对比证实了该一阶速度-压力常分数阶黏滞声波方程能准确描述常Q模型,BP盐丘模型的地震波场模拟结果证实了其对复杂介质的适用性。     

分数阶永磁同步电机混沌系统模糊跟踪控制

针对不确定分数阶永磁同步电机混沌系统信号跟踪控制问题,提出自适应模糊控制策略．首先,采用模糊逻辑系统来逼近系统中复杂分数阶函数．然后,基于分数阶李亚普诺夫稳定性理论构造模糊控制器以及分数阶参数自适应律,并在保证所有变量有界的情况下实现系统对已知信号的有效跟踪．最后,通过数值仿真结果验证该方法的有效性．     

分数阶非线性多智能体系统的一致性研究

研究固定拓扑结构下的分数阶非线性多智能体系统协调控制的动力学模型问题。由于实际多智能体系统中,系统的状态变量难以全部测量,为了克服这一困难,利用状态观测器对系统状态进行重构并基于重构状态进行状态反馈。利用分数阶Lyapunov稳定性理论,证明了当反馈增益矩阵满足一定的线性矩阵不等式（LMI）条件时,系统中的智能体最终趋于所给定的目标状态。最后利用分数阶微积分的预估-校正算法进行数值仿真验证了理论分析的有效性和可行性。     

分数阶情绪模型的终端滑模控制混沌同步

应用驱动-响应同步方法,研究一类分数阶情绪模型的终端滑模混沌同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和分数阶微积分的相关知识,构造一种非奇异的终端滑模面,通过设计连续的终端滑模控制器,给出主从系统在有限时间内快速实现混沌同步的设计方案。理论分析和仿真计算结果证明了这种控制方法的有效性。     

Closed-form solutions to fractional-order linear differential equations

The definitions and properties of widely used fractional-order derivatives are summarized in this paper. The characteristic polynomials of the fractional-order systems are pseudo-polynomials whose powers of the complex variable are non-integers. This kind of systems can be approximated by high-order integer-order systems, and can be analyzed and designed by the sophisticated integer-order systems methodology. A new closed-form algorithm for fractional-order linear differential equations is proposed based on the definitions of fractional-order derivatives, and the effectiveness of the algorithm is illustrated through examples. __________ Translated from Journal of Northeastern University (Natural Science), 2007, 28(1): 10–13 [译自: 东北大学学报(自然科学版)]     

分数阶微分滤波器及高斯分布参数估计

设计了一种分数阶微分滤波器．利用此滤波器可实现信号的分数阶微分，使得分数阶微分计算简单化．首先，采用此滤波器获得高斯分布的分数阶微分；然后，通过对高斯分布的分数阶微分的分析，建立了高斯分布的分数阶微分的过零点与微分阶数之间的关系和高斯分布的分数阶微分的最大值与微分阶数之间的关系；最后，得到了一种估计高斯分布参数的新方法．     

Fractional-order Proportional-integral-derivative-based Automatic Generation Control in Deregulated Power Systems

Abstract—In this article, implementation of a fractional-order proportional-integral-derivative controller is proposed as supplementary automatic generation control of interconnected multi-area deregulated power systems that operates under the effects of bilateral contracts on the dynamics. The tuning of the fractional-order proportional-integral-derivative controller parameters is formulated as an optimization problem and solved by employing a genetic algorithm. The traditional automatic generation control loop incorporated with the concept of the distribution company participation matrix and fractional-order proportional-integral-derivative supplementary controller is simulated for different operating cases; a comparison among the conventional integral controller, hybrid fuzzy proportional-integral controller, genetic algorithm-tuned proportional-integral controller, and genetic algorithm-tuned proportional-integral-derivative controllers is presented. The simulation results show that the system employing a genetic algorithm-tuned fractional-order proportional-integral-derivative controller has better performance than the integer-order hybrid fuzzy proportional-integral, genetic algorithm-tuned proportional-integral, and genetic algorithm-tuned proportional-integral-derivative controllers in terms of settling time and overshoot.     

分数阶Brussel系统混沌同步的三种控制方案

基于分数阶微积分理论,提出三种同步控制方案使分数阶Brussel系统的误差系统收敛到平衡点。第一种控制方案通过设计适当的控制器,利用Mittag-Leffler函数得到误差系统的收敛性。第二种控制方案引入了分数阶的滑模面,利用分数阶Lyapunov 稳定性理论和滑模控制方法,得到分数阶Brussel主从系统的混沌同步。第三种控制方案充分考虑系统的不确定性和外部扰动,设计一个新型趋近律,利用分数阶终端滑模控制方法使误差系统快速收敛到平衡点。研究表明,选取适当的控制器,分数阶主从Brussel系统可以达到混沌同步。通过数值算例说明所提出的三种控制策略的有效性和适用性,并验证了本研究的理论结果。