分数阶时滞微分系统的解

文章主要研究了一类分数阶时滞微分系统,首先分析了该系统的可解性,之后通过定义基解矩阵和利用拉普拉斯变换给出其通解.     

分数阶非线性变时滞脉冲微分系统的有限时间稳定性

论文研究了一类具有Caputo导数的分数阶非线性变时滞脉冲微分系统的有限时间稳定性问题,利用系统解的结构和广义的Gronwall不等式给出了具有时变时滞的分数阶非线性脉冲微分系统在有限时间区间上稳定的充分性条件,推广了现有结论,同时给出了具体的数值算例以验证定理条件的有效性。     

一类分数阶微分方程的比较定理与应用

利用分数阶微分方程与相应的Volterra积分方程的等价性以及广义积分中值定理,给出了一类分数阶比较定理新的证明并进行了推广.利用比较定理研究了一类分数阶微分方程解的稳定性.     

分数阶时滞微分系统的能控性判据

本文主要考虑一类分数阶时滞微分系统的能控性问题,这类系统有两个不同阶数的分数阶导数。首先将微分系统转化为积分系统,然后运用Laplace变换得到系统的解,最后给出该类系统完全能控的充要条件。     

具有Smith增长的分数阶捕食者-食饵模型的动力学分析

讨论了一类具有Smith增长的分数阶捕食者-食饵模型。利用分数阶微分系统的稳定性理论,给出了该系统在平衡点稳定的条件,并讨论了平衡点的稳定性。数值模拟也说明分数阶微分系统的复杂性和丰富性。     

一类分数阶时滞微分系统的解

主要研究了一类分数阶时滞微分系统,首先利用分步法分析了系统解是唯二存在的,然后通过拉普拉斯变换求出了系统的通解．     

具有Holling IV型功能反应的分数阶捕食者-食饵模型的动力学分析

讨论了一类具有Holling IV型功能反应和Leslie-Gower数值反应的分数阶捕食者-食饵模型。利用分数阶微分系统的稳定性理论，给出了该系统在平衡点稳定的必要条件和充分条件。数值模拟也体现了分数阶微分系统的复杂性和丰富性。     

具有Holling Ⅳ型功能反应的分数阶捕食者-食饵模型的动力学分析

讨论了一类具有Holling Ⅳ型功能反应和Leslie-Gower数值反应的分数阶捕食者-食饵模型。利用分数阶微分系统的稳定性理论,给出了该系统在平衡点稳定的必要条件和充分条件。数值模拟也体现了分数阶微分系统的复杂性和丰富性。     

偶数阶中立型差分方程最终正解的存在性

研究一类具连续变量偶数阶中立型时滞差分方程,利用Lebesgue控制收敛定理给出这类方程存在最终有界正解的一个充分必要条件,得到相应新的比较定理.     

关于有限时滞差分系统的比较定理

利用Ｌｉａｐｕｎｏｖ泛函和Ｌａｐｕｎｏｖ函数及Ｒａｚｕｍｉｋｈｉｎ条件,得出了时滞差分系统的若干比较定理．利用这些定理,由无时滞差分方程的一致稳定性、一致渐近稳定性、一致有界性及一致最终有界性等性质可以判定有限时滞差分系统的相应的性质．所得结果丰富了比较定理的内容     

一类不确定时滞系统的稳定性条件

在系统不确定矩阵的范数有一定限制的情况下,利用比较定理及矩阵范数与测度的有关性质,给出了一般不确定时滞系统及对称组合不确定时滞系统的稳定性条件.在对称组合系统的情形下,还给出了时滞相关型的稳定条件.     

分数阶时滞系统的 Smith 预估分数阶 PI 控制

为解决一类含有时滞的分数阶系统控制问题, 提出了一种 Smith 预估分数阶 PI(Proportion Integral)控制策略, 在不消除分数阶系统中的时滞项的情况下, 实现了时滞系统的稳定控制。 通过对分数阶时滞系统进行特性分析, Smith 预估控制能有效克服时滞对分数阶控制系统的不利影响, 并给出了分数阶 PI 控制器参数整定的简单规则, 具有一定的实际应用价值。 同时分析了该分数阶系统的阶次对系统收敛时间的影响, 最后仿真验证了结论的正确性。     

基于Adomian分解法的分数阶时滞Lü混沌系统的动力学分析

根据Lü混沌系统,结合时滞因素,提出了分数阶时滞Lü混沌系统,运用Adomian(ADM)分解法算法,对非线性进行分解,得出分数阶时滞系统数值解;结合数值解的过程采用Matlab仿真,通过系统的分岔图、复杂度以及吸引子相图等工具验证了参数对系统的影响;仿真结果表明了0.9阶次时滞系统丰富的动力学特性,为分数阶时滞系统应用于图像加密时的参数选择提供了理论基础。     

具有Caputo 导数的分数阶微分方程比较定理的推广

考虑到现有的分数阶微分方程比较定理中的阶数α的取值范围是(0,1),此条件限制了它的适用范围。因此将具有Caputo导数的分数阶微分方程比较定理中的阶数α的取值范围推广到(n-1,n),n∈Z+,从而得到具有Caputo导数的分数阶微分方程解自身大小的比较定理。     

一类分数阶中立型延迟微分系统解的存在唯一性

首先利用分数阶微积分的相关性质获得一类Riemann—Liouville分数阶中立型延迟微分系统初值问题有连续解的等价问题,然后采用逐步逼近方法严格证明了此类分数阶中立型延迟微分系统初值问题解的存在唯一性,最后获得了该类初值问题的解有限步稳定的一个充分条件．     

具有阶段结构的非自治时滞合作系统的周期解存在性

讨论具有阶段结构的非自治时滞合作系统，利用重合度理论中新的定理，给出了该系统正周期解存在性的充分条件。     

基于线性矩阵不等式的纯时滞系统稳定性分析与控制器设计

纯时滞系统状态方程中缺乏无时滞项给其稳定性分析与控制器设计带来困难。为了实现纯时滞系统的稳定性分析与控制器设计,论文先采用系统变换将纯时滞系统描述成含分布时滞的形式,进而使得系统描述包含无时滞项。然后,基于线性矩阵不等式得到了其稳定性分析与控制器设计的充分条件。同时,将相关定理扩展至其参数不确定情形。最后,通过实例分析说明了相关定理的有效性。     

分数阶灰色累加生成算子性质研究

数据序列满足灰指数规律是灰色预测模型的建模条件,灰色系统理论通过累加生成方法弱化数据随机性,通过累加生成算子使得原始数据序列满足近似指数规律;分数阶累加生成算子是建立分数阶灰色预测模型的基础,利用Gamma函数给出一阶累加生成算子推导出整数阶累加生成算子与分数阶累加生成算子的详细步骤,并证明了分数阶灰色累加生成算子满足不动点定理、信息优先原理、交换律和指数律等重要性质;通过数值实例给出了分数阶累加生成算子的数据变化趋势,并验证了分数阶灰色累加生成算子满足不动点定理、交换律和指数律性质;研究方法与分数阶灰色累加算子性质有助于丰富分数阶灰色算子理论,为分数阶灰色预测模型奠定理论基础。     

基于IPMC的分数阶控制及参数整定

离子聚合物-金属复合物材料(ionic polymer-metal composite,IPMC)是一种人工肌肉材料,作为一种新型执行器非常适用于仿生机器人的开发.使用分数阶控制器可以提高对动态系统的控制能力.为了说明分数阶控制的优越性,并对拟合精度高的IPMC分数阶模型设计最优分数阶控制器.首先针对IPMC驱动器的分数阶模型分别设计了整数阶PID控制器和最优分数阶PI1Dm控制器.然后,比较分析控制效果可见分数阶控制的上升时间更快,超调量更小,证明了应用分数阶控制方法可以使得被控系统的性能得到明显改善.最后,针对分数阶控制器的各个参数的变化对系统的影响做了详细的分析,故而可以选择最优参数实现分数阶最优控制.     

Pfaff-Birkhoff Variational Problem and Noether Symmetry in Terms of RiemannLiouville Fractional Derivatives of Variable Order

The Pfaff-Birkhoff variational problem and its Noether symmetry are studied in terms of Riemann-Liouville fractional derivatives of variable order. Based on the combination of variational principle and fractional calculus of variable order,the Pfaff-Birkhoff variational principle with Riemann-Liouville fractional derivatives of variable order is proposed, and the fractional Birkhoff's equations of variable order are derived. Then,the Noether 's theorem for the fractional Birkhoffian system of variable order is given. At last,an example is expressed to illustrate the application of the results.