一类具有多重时滞的分数阶中立型微分系统的相对可控性

本文对一类具有多重时滞的Caputo分数阶中立型微分控制系统的相对可控性和相对U可控性进行了研究.首先利用Laplace变换得到系统解的一个新的表达式,接着由Grammian矩阵得出系统相对可控的充分必要条件.最后给出了一类非线性分数阶中立型微分控制系统相对U可控的充分必要条件.     

Non-instantaneous impulsive fractional-order implicit differential equations with random effects

In this article, we study existence and stability of a class of non-instantaneous impulsive fractional-order implicit differential equations with random effects. First, we establish a framework to study impulsive fractional sample path associated with impulsive fractional L^p-problem, and present the relationship between them. We also derive the formula of the solution for inhomogeneous impulsive fractional L^p-problem and sample path. Second, we construct a sequence of Picard functions, which admits us to apply successive approximations method to seek the solution of impulsive fractional sample path. Further, we derive the existence of solutions to impulsive fractional L^p-problem. Third, the concepts of Ulam's type stability are introduced and sufficient conditions to guarantee Ulam–Hyers–Rassias stability are derived. Finally, an example is given to illustrate the theoretical results.     

双频信号驱动含分数阶内、外阻尼Duffing振子的振动共振

本文利用解析和数值的方法研究了由双频周期信号驱动含分数阶内、外阻尼的Duffing振子的振动共振现象,并讨论了分数阶阶数对上述现象的影响. 研究发现：双频周期信号同时驱动的分数阶Duffing振子响应幅值增益Q可随着高频周期激励幅值的改变达到最大值,即出现了和整数阶非线性动力系统相似的振动共振现象,而相应的分数阶导数项则分别为系统提供了内、外两种阻尼力从而导致了系统有效势函数的改变,进而引发了比整数阶动力系统更为丰富的振动共振现象.关键词：振动共振Duffing振子分数阶阻尼分数阶系统     

利用单驱动变量实现一类分数阶混沌系统的修正投影同步

通过设计一个合适的响应系统,提出了一种修正投影同步方案,该方法通过传递一个驱动变量实现了一类分数阶混沌系统的修正投影同步,由于只需在驱动系统和响应系统之间传递一个驱动变量,具有较高的实用价值,最后以分数阶统一混沌系统为例进行了数值仿真,理论和数值仿真表明了该方法的有效性.     

一个新的分数阶混沌系统的翼倍增及滑模同步

首先,提出了一个新的分数阶混沌系统,通过对系统第二个等式的线性项x作绝对值运算,并分析了其唯一的参数k,该参数在一定区间内取值时可将混沌吸引子由两个翼的结构变换为四翼的拓扑结构,从而实现翼倍增. 其次,分别采用Matlab和Multisim对新的分数阶系统及其翼倍增系统进行了数值模拟和电路仿真,电路仿真结果和数值模拟结果相一致. 最后,基于滑模变结构控制理论和分数阶稳定性定理,为新的分数阶系统及其翼倍增系统设计了新的分数阶积分滑模控制器实现系统的同步,仿真结果和理论分析相一致,证实了所设计滑模控制器的有效性.关键词：分数阶翼倍增滑模控制同步     

基于原对偶状态转移算法的分数阶多涡卷混沌系统辨识

未知分数阶混沌系统参数辨识问题可转化为函数优化问题, 是实现分数阶混沌系统同步与控制的关键. 结合正交学习机制和原对偶学习策略, 提出一种原对偶状态转移算法, 用于解决分数阶混沌系统的参数辨识问题. 利用正交学习机制产生较优的初始种群增加算法的收敛能力, 并引入原对偶操作增加状态在空间的搜索能力, 提高算法的寻优性能. 在有噪声和无噪声情况下以分数阶多涡卷混沌系统的参数辨识为研究对象进行仿真. 结果表明了该算法的有效性、鲁棒性和通用性.     

单参数Lorenz混沌系统的电路设计与实现

为了研究混沌系统的性质及其应用,采用分立元件设计并实现了单参数Lorenz混沌系统,系统参数与电路元件参数一一对应.通过调节电路中的可变电阻,观察到了该单参数系统的极限环、叉式分岔、倍周期分岔和混沌等动力学现象,以及该系统由倍周期分岔进入混沌的过程.研究了分数阶单参数Lorenz系统存在混沌的必要条件,找出了分数阶单参数Lorenz系统出现混沌的最低阶数以及最低阶数随系统参数变化的一般规律.电路仿真与电路实现研究表明,单参数Lorenz系统具有物理可实现性、丰富的动力学特性以及理论分析与实验结果的一致性.     

分数阶混沌系统的Adomian分解法求解及其复杂性分析

根据分数阶微分定义,采用Adomian分解算法,研究了分数阶简化Lorenz系统的数值解.研究发现,该算法与预估-校正算法相比,求解结果更准确,所耗计算资源和内存资源更少,求解整数阶系统时较Runge-Kutta算法更准确;利用Adomian算法得到的分数阶简化Lorenz系统出现混沌的最小阶数为1.35,比利用预估-校正算法得到的最小阶2.79更小.采用相图、分岔图分析了该系统的动力学特性,基于谱熵算法(SE)和C0算法分析了该系统的复杂度.结果表明,复杂度结果和分岔图一致,说明系统的复杂度同样能反映出系统动力学特性;复杂度随阶数q的增加呈总体减小的趋势,而混沌态时系统参数c变化对系统复杂度影响不大.为分数阶混沌系统应用于信息加密、保密通信领域提供了理论与实验依据.     

A Frequency-Domain Approach to Optimal Fractional-Order Damping

In this paper, we will consider the single term optimal fractional-order damper for an otherwise undamped oscillator. First, we will find the single term damper that minimizes the time domain integral of the squared step error (2-norm) and the integral of the time-weighted squared error (Hilbert–Schmidt–Hankel norm). Next we will consider a more intuitive frequency domain approach that insures the maximally flat magnitude response. Time and frequency domain plots are given for comparison with the integer-order solutions. Further improvements in performance are shown to be possible using multiple active fractional-order dampers.