分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)控制與電路研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 17:09
自從Mandelbort首次在現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)分?jǐn)?shù)維現(xiàn)象,越來(lái)越多的研究指出,現(xiàn)實(shí)世界中大部分系統(tǒng)均具備分?jǐn)?shù)階性質(zhì);因此,利用分?jǐn)?shù)階微積分建立系統(tǒng)模型、描述系統(tǒng)特性比整數(shù)階更精確,與真實(shí)工程技術(shù)系統(tǒng)的性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)行為更吻合。另一方面,非線性系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)為其工程技術(shù)應(yīng)用提供了硬件基礎(chǔ)。穩(wěn)定性是系統(tǒng)控制中最基本、重要的性能要求之一。對(duì)于分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)控制,現(xiàn)有整數(shù)階控制器很多時(shí)候顯得力不從心,而分?jǐn)?shù)階控制器能獲得更優(yōu)良的控制效果、更符合工程實(shí)際需求的控制精度,但其參數(shù)增多、結(jié)構(gòu)更復(fù)雜、實(shí)現(xiàn)更困難,因此,至今仍處于研究階段,尚未在工程技術(shù)產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用。本文在分?jǐn)?shù)階控制理論基礎(chǔ)上,提出一種新穎的分?jǐn)?shù)階控制器,用于分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)控制,并探討分?jǐn)?shù)階非線性電路系統(tǒng)控制電路的實(shí)現(xiàn),主要工作內(nèi)容如下:首先,介紹了分?jǐn)?shù)階理論的發(fā)展和新概念,包括基本函數(shù)、定義、數(shù)值運(yùn)算方法等;诜蔷性系統(tǒng)的穩(wěn)定理論,探討了分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。接著,將經(jīng)典的神經(jīng)元模型FitzHugh-Nagumo系統(tǒng)和Morris-Lecar系統(tǒng)擴(kuò)展到Caputo函數(shù)定義下的分?jǐn)?shù)階系統(tǒng),對(duì)這兩個(gè)新系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階動(dòng)力學(xué)行為進(jìn)行分析,...
【文章來(lái)源】:暨南大學(xué)廣東省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
階線性系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域不難看出,如果所有的特征值的實(shí)部均為負(fù),則分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)
階 FitzHugh-Nagumo 系統(tǒng)模型可用如下方程組表示: = ( ) = ( )分?jǐn)?shù)階階數(shù), , 分別表示電壓變量和恢復(fù)變量, 為外部激為系統(tǒng)模型參數(shù),在本文中,我們?cè)O(shè)置參數(shù)值為 = , 階 FHN 系統(tǒng)的分岔圖如圖 3.1 所示,從圖中可以看到,分?jǐn)?shù)兩次 Hopf 分岔行為。當(dāng)外部激勵(lì)電流 = 時(shí),分第一次分岔,從穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)橹芷诿}沖震蕩狀態(tài);在 = N 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)第二個(gè) Hopf 分岔,結(jié)束震蕩。
=時(shí),分?jǐn)?shù)階FHN系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙饋風(fēng)機(jī)下垂控制對(duì)系統(tǒng)小擾動(dòng)功角穩(wěn)定的影響機(jī)理分析[J]. 王清,薛安成,張曉佳,沈衛(wèi)剛. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[2]分?jǐn)?shù)階微分方程的理論和數(shù)值方法研究[J]. 林世敏,許傳炬. 計(jì)算數(shù)學(xué). 2016(01)
[3]分?jǐn)?shù)階Lorenz系統(tǒng)的分析及電路實(shí)現(xiàn)[J]. 賈紅艷,陳增強(qiáng),薛薇. 物理學(xué)報(bào). 2013(14)
[4]分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)的自適應(yīng)設(shè)計(jì)[J]. 黃麗蓮,周曉亮,項(xiàng)建弘. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(05)
[5]基于Lyapunov方程的分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)同步[J]. 胡建兵,韓焱,趙靈冬. 物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[6]分?jǐn)?shù)階Liu混沌系統(tǒng)及其電路實(shí)驗(yàn)的研究與控制[J]. 陳向榮,劉崇新,王發(fā)強(qiáng),李永勛. 物理學(xué)報(bào). 2008(03)
本文編號(hào):3364637
【文章來(lái)源】:暨南大學(xué)廣東省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
階線性系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域不難看出,如果所有的特征值的實(shí)部均為負(fù),則分?jǐn)?shù)階非線性系統(tǒng)
階 FitzHugh-Nagumo 系統(tǒng)模型可用如下方程組表示: = ( ) = ( )分?jǐn)?shù)階階數(shù), , 分別表示電壓變量和恢復(fù)變量, 為外部激為系統(tǒng)模型參數(shù),在本文中,我們?cè)O(shè)置參數(shù)值為 = , 階 FHN 系統(tǒng)的分岔圖如圖 3.1 所示,從圖中可以看到,分?jǐn)?shù)兩次 Hopf 分岔行為。當(dāng)外部激勵(lì)電流 = 時(shí),分第一次分岔,從穩(wěn)定狀態(tài)變?yōu)橹芷诿}沖震蕩狀態(tài);在 = N 系統(tǒng)經(jīng)過(guò)第二個(gè) Hopf 分岔,結(jié)束震蕩。
=時(shí),分?jǐn)?shù)階FHN系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)響應(yīng)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙饋風(fēng)機(jī)下垂控制對(duì)系統(tǒng)小擾動(dòng)功角穩(wěn)定的影響機(jī)理分析[J]. 王清,薛安成,張曉佳,沈衛(wèi)剛. 電網(wǎng)技術(shù). 2017(04)
[2]分?jǐn)?shù)階微分方程的理論和數(shù)值方法研究[J]. 林世敏,許傳炬. 計(jì)算數(shù)學(xué). 2016(01)
[3]分?jǐn)?shù)階Lorenz系統(tǒng)的分析及電路實(shí)現(xiàn)[J]. 賈紅艷,陳增強(qiáng),薛薇. 物理學(xué)報(bào). 2013(14)
[4]分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)的自適應(yīng)設(shè)計(jì)[J]. 黃麗蓮,周曉亮,項(xiàng)建弘. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2013(05)
[5]基于Lyapunov方程的分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)同步[J]. 胡建兵,韓焱,趙靈冬. 物理學(xué)報(bào). 2008(12)
[6]分?jǐn)?shù)階Liu混沌系統(tǒng)及其電路實(shí)驗(yàn)的研究與控制[J]. 陳向榮,劉崇新,王發(fā)強(qiáng),李永勛. 物理學(xué)報(bào). 2008(03)
本文編號(hào):3364637
本文鏈接:http://www.sikaile.net/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3364637.html
最近更新
教材專(zhuān)著