基于改进粒子群算法的分数阶系统辨识方法

为获取精确的分数阶系统模型,本文利用惯性权值自适应律来改进基本粒子群算法,基于所改进的粒子群算法提出了一种分数阶系统辨识方法,并选取实际系统与辨识系统的输出误差平方和为目标函数,实现了分数阶模型参数和阶次的同时辨识,适用于成比例和不成比例分数阶系统辨识。仿真结果表明了算法的有效性,辨识结果精度较高。     

基于改进随机数直接搜索法的分数阶系统辨识

采用分数阶微积分可以相对简明精确地建立整数阶系统难以建立的模型.随着现代技术的发展,使用分数阶模型对实际对象和动态过程进行精确描述的优点越来越明显.该文针对分数阶系统的特点,提出了采用改进随机数直接搜索优化算法(NLJ)在限定阶次的随机数范围的基础上,进行分数阶系统辨识的方法.该方法即可辫识系统的模型参数,也可以对系统的阶次进行辫识.提出的方法对初始值有较大适应性,并且实现简单.仿真结果表明该方法对分数阶系统辨识的适用性和有效性.     

不确定分数阶Chen系统同步与参数辨识

讨论了不确定分数阶Chen系统的同步和参数识别问题,基于Lyapunove稳定性理论和自适应控制理论,提出一种用整数阶Chen系统来进行同步和参数辨识的方法,给出自适应控制器和参数更新率设计方法.数值仿真实现了分数阶Chen系统用整数阶Chen系统同步及参数辨识,结果表明提出方法的有效性.     

一种基于分数阶微分方程模型的基因调控网络构建方法

考虑到实际生物系统的非线性特性,提出了一种基于分数阶微分方程模型构建基因调控网络的新方法,采用模型预测数据与实际数据的逼近误差为目标函数,通过人工鱼群优化算法辨识分数阶微分方程模型的阶次和参数,并引入自适应步长,保留精英个体和增加种群多样性等策略提高算法的进化能力。对真实生物实验数据的结果表明,该方法能够较准确的辨识出模型参数,得到的分数阶微分方程模型与实际数据吻合程度较高。     

MIMO液压伺服系统及噪音的时间序列分析

一、引言单输入单输出液压系统的参数辨识问题,在国内、国外都有了一些研究成果。这包括频域参数辨识、伪随机信号相关分析法,这些方法都需要事先人为确定模型的阶。文献给出了单输入单输出液压伺服系统模型阶和参数的时间序列分析方法。在此基础上,本文进一步提出了多变量液压伺服系统的时序辨识方法。该方法可以在对系统一无所     

参数未知的分数阶混沌系统的自适应追踪控制

针对一类参数未知的分数阶混沌系统,基于分数阶系统稳定性理论,通过设计控制器和未知参数辨识规则,研究了混沌系统的自适应追踪控制同步问题;并以分数阶Newton-Leipnik系统为例进行了数值模拟,验证了方法的可行性和有效性。     

一类参数未知的分数阶混沌系统的自适应追踪控制与同步

针对一类参数未知的分数阶混沌系统,基于分数阶系统稳定性理论,通过设计控制器和未知参数辨识规则,研究了混沌系统的自适应追踪控制同步问题;并以分数阶Newton-Leipnik系统为例进行了数值模拟,验证了方法的可行性和有效性。     

不确定混沌系统的同步控制及参数辨识

针对阶次不等的异结构不确定混沌系统的同步问题,在证明一种阶次小于1的分数阶系统稳定性理论适用于整数阶系统的基础上,提出一种普适性控制器设计方法,不仅能够实现阶次不等的异结构混沌系统的同步,同时能够完成响应系统未知参数辨识.以Lorenz混沌系统和耦合发电机混沌系统为研究对象,进行了数值仿真,验证了所提方法的有效性.     

一个新分数阶系统的混沌同步与参数识别

对一个带有未知参数的新分数阶系统的同步和参数识别问题进行了研究.首先给出了不同相平面上混沌吸引子,基于分数阶系统稳定性理论,为系统设计了合适的自适应同步控制器和未知参数的辨识规则,实现了系统的混沌同步和未知参数的辨识.     

一个新分数阶混沌系统的同步和控制

构造了一个具有三个非线性二次项的新分数阶混沌系统,分析了其基本的混沌动力学特性,并应用Laplace变换实现了新系统的混沌控制。基于Lyapunov理论和分数阶混沌系统稳定性理论,得到同时实现新分数阶混沌系统自适应同步和参数辨识的充分条件,并通过数值仿真,验证了结论的正确性。     

参数未知的分数阶混沌系统的自适应同步

针对一类混沌系统,研究了参数未知的混沌系统的自适应同步。以分数阶混沌系统的稳定性定理和混沌系统间的自适应反馈控制为基础,通过设置未知参数的辨识规则和构造恰当的线性反馈控制器,从而实现了参数未知的分数阶Chen混沌系统同给定信号的分数阶Chen混沌系统的追踪控制与同步。通过数值仿真证实了该方法的有效性。     

参数经局部扰动的分数阶混沌Chen系统的自适应追踪控制与同步

针对Chen混沌系统,研究了参数经局部扰动的混沌系统的自适应同步。基于分数阶系统的稳定定理和自适应反馈控制,设计了自适应反馈控制器和未知参数的辨识规则,实现了参数经局部扰动的分数阶Chen混沌系统同给定信号的同步。数值仿真证实了所设计的控制器及未知参数的辨识规则的有效性。     

含分数阶车辆悬架非线性振动最优化控制

针对含两类分数阶微分项的悬架系统非线性振动,提出一种最优化控制方法,并得到最优反馈控制参数的取值范围。以一个带有两类分数阶微分项的非线性单自由度悬架系统为控制对象,引入线性控制参数,采用平均法得到系统的近似解,导出系统的幅频响应特性。分析系统作周期振动的定常解的稳定性,在保证系统存在稳定解的前提下,得到反馈控制参数的取值范围。分别以悬架系统的衰减率和稳定的反馈控制参数取值范围作为最优化控制的目标函数和约束条件,利用最优化方法得到最优反馈控制参数。研究了激励幅值及分数阶微分的变化对反馈控制参数的影响。仿真结果表明:引入控制参数能有效减小悬架系统的主共振幅值,减弱或消除其非线性振动特性;不同的分数阶阶次会对控制参数产生影响,进而影响系统的振动控制效果,其作用不可忽视。研究结果为悬架系统的优化设计提供了理论依据和设计参考。     

分数阶系统的一种频域辨识算法

研究了利用频率响应数据辨识分数阶传递函数的问题.根据分数阶传递函数模型中,公因子阶次和分母系数是非线性参数,而分子系数则是线性参数,给出了一种频域辨识算法:利用模拟退火算法估计公因子阶次和分母系数,相应的分子系数通过求解线性最小二乘问题得到.该算法可以估计出包括公因子阶次在内的所有模型参数.无噪声和有噪声频率响应数据2种情况下的仿真算例验证了算法的有效性.     

多变量系统子子模型辨识

目前,对多变量系统辨识的研究已经越来越多,但是,基本上都属于子模型的辨识问题,不便于实际应用.本文采用子模型与子子模型技术,将一个有R个输入,m个输出的多变量系统分解为M个带R个输入的子模型,而每个子模型又可分解为R个子子模型(单输入单输出系统).在多变量系统中,只要做一次试验(同时加入月个输入信号),使用月个输入信号与M个输出信号的数据,可以自动辨识子模型的阶次与参数,再从子模型的有关数据,最终辨识出子子模型的阶次与参数.本文采用分块矩阵求逆公式,提出一种快速的自动定阶与估计参数的递推算法.     

分数阶参数不确定混沌系统的自适应同步

在Lyapunov稳定性理论和分数阶混沌系统稳定性理论的基础上,研究了参数不确定系统的同步问题,提出了具有一定普遍适用性的控制器设计方案,从理论上证明了该方法的正确性,使得分数阶参数不确定混沌系统实现了自适应同步以及未知参数的辨识;研究了一种新的分数阶四维混沌系统,简要分析了该系统的混沌动力学性质,并对系统做了数值仿真,所得结果证明了所提出方法的正确性.     

含未知参数的一个新的分数阶混沌系统的同步研究

为更好地利用混沌同步提高通讯系统的安全性, 本文对一个新的分数阶混沌系统的动力学行为和混沌同步问题进行了研究. 分析了系统的混沌行为, 给出了不同相平面上了混沌吸引子. 基于分数阶系统稳定性理论, 为系统设计了合适的自适应同步控制器和未知参数的辨识规则, 实现了系统的混沌同步和未知参数的辨识. 数值仿真验证了所涉及的控制器和参数辨识规则的有效性.     

不确定参数分数阶Lorenz混沌系统的混合函数投影同步

针对不确定参数的分数阶混沌系统的同步问题,提出了一种自适应混合函数投影同步设计方案．基于分数阶系统稳定性理论,设计自适应控制器和参数更新律,实现分数阶Lorenz混沌系统的混合函数投影同步,并完成对响应系统所有不确定参数的辨识．数值仿真验证了该控制器和参数更新规则的有效性和正确性．     

不确定分数阶同步发电机混沌系统的滑模自适应控制及参数辨识

考虑了一种带有周期性负荷扰动和电磁功率扰动的同步发电机系统模型.基于分数阶稳定性原理,对分数阶系统的动力学特性做了仿真分析.针对系统内部参数和扰动幅值的不确定,利用径向基函数神经网络的万能逼近特性改进滑模控制方法,设计了一种基于径向基函数的自适应滑模控制器,实现参数辨识,使系统输出能渐近跟踪目标轨迹,进而抑制分数阶系统混沌振荡.研究表明,该方法控制时间短、逼近误差小,而且有效地消除了抖振,具有实时控制、鲁棒性高等特点.     

一种分数阶时滞过程的内模控制器设计方法

针对分数阶时滞过程提出一种内模控制器设计方法。根据分数阶过程稳定的充分必要条件给出了时滞过程稳定的阶次范围,采用内模控制(IMC)原理设计一种分数阶IMC控制器,该控制器仅有1个可调参数,且能利用最大灵敏度指标(Ms)实现参数的解析整定,以保证系统的鲁棒性。仿真结果表明:分数阶IMC控制器设计方法简单,参数整定方便,而且可使系统具有良好的目标值跟踪特性、扰动抑制特性以及克服参数变化的鲁棒性。