一种分数阶微积分算子的有理函数逼近方法

基于有理函数逼近理论,提出了一种分数阶微积分算子s域最佳有理逼近函数的构造方法.详细讨论了构造最佳有理逼近函数的思路、方法及具体算法.运用最佳有理逼近定义及特征定理,对所构造的分数阶积分算子最佳有理逼近函数进行了验证.其结果表明:该分数阶微积分算子最佳有理逼近函数构造方法是有效的,且对确定的逼近误差及逼近频带,所构造的最佳有理逼近函数能够以最低阶次取得最佳逼近特性.

一种分数阶微积分算子的有理函数逼近阶数最小化方法

针对分数阶微积分算子的实现问题,基于对数幅频特性,导出分数阶积分算子1/sγ(0<γ<1)的一种有理函数逼近公式,该式与Manabe提出的公式类似,但比它更便于分析和应用,讨论了该式应用范围的拓展。为了改善相位逼近精度,提出有理函数构建频率区间概念,它包含逼近频率区间。在满足逼近精度和逼近频率区间条件下,提出使有理函数阶数最小化的两点措施:(1)充分利用对数幅频特性渐近线与准确曲线之差,适当加宽分数阶积分算子与有理函数二者对数幅频特性之间的误差带;(2)根据逼近频率区间,合理选择函数构建频率区间。计算实例表明上述工作的有效性。

基于有理切比雪夫逼近的分数阶微积分算子的离散化

基于有理切比雪夫算法,提出了一种新的分数阶微积分算子的直接离散化方法,以达到在直接离散时间域上更精确的逼近效果.仿真结果表明,在传递函数阶次相同的情况下,这种逼近方法显示了更好的逼近特性,在低频段比连分式展开更加精确,而在高频段二者逼近效果非常近似.

Riemann-Liouville分数阶微积分算子性质研究

本文对Riemann-Liouville分数阶微积分算子的相关性质进行了推广,并进一步讨论了Riemann-Liouville分数阶右积分算子和右微分算子间以及Riemann-Liouville分数阶右微分算子和右微分算子间的运算关系。

一类分数阶滤波器逼近阶次的选择

针对分数阶微积分算子的有理逼近可以取得很好的逼近效果,而逼近阶次的选择对分数阶滤波器的逼近精确度和系统性能有直接的影响的问题,通过合理选择逼近阶次可以使二者之间达到一个最佳综合。在分析Oustaloup算法的基础上,详细研究分数阶滤波器分数阶次与有理逼近阶次之间的关系。通过计算逼近模型与理论模型的幅、相频率特性及其误差来观察逼近阶次n与逼近精确度的关系,并确定最佳逼近阶次。仿真结果与误差分析表明,对于一类分数阶滤波器,当有理逼近阶次大于5时,随着逼近阶次的提高,逼近精确度的改善已经变得很有限。折中考虑逼近精确度与系统性能,可选择5作为最佳逼近阶次。

一种分数阶PI~αD~β控制器的设计与化简

针对分数阶PIαDβ控制器数字实现相对复杂、结构调整相对困难这一情况,依据分数阶微积分算子最佳有理逼近原理,提出了一种逼近频带可选择的分数阶PIαDβ控制器设计与化简方法。这种分数阶控制器设计与化简方法可以方便地用程序来实现,为分数阶控制器的工程化应用提供了一个途径。

基于MATLAB GUI的分数阶控制器设计与分析平台

建立一个基于MATLAB的分数阶PIαDβ控制器设计与分析平台,该平台主要包括分数阶微积分算子有理逼近函数生成模块和分数阶PIαDβ控制器设计模块.在该平台上可获得分数阶微积分算子最佳有理逼近表达式、频率特性曲线、零极点分布,完成分数阶PIαDβ控制器设计与分析.通过分数阶微积分算子有理逼近及控制器设计实例表明,该平台能够方便地实现分数阶微积分算子的有理逼近及其性能分析,交互界面友好、使用方便,为分数阶PIαDβ控制器的便捷设计提供了条件.

运用格子Boltzmann方法求解空间分数阶方程

研究了一类Riesz空间分数阶方程的数值求解问题,构造了格子Boltzmann方法(LBM)的D1Q3模型。对分数阶微积分算子进行处理,以便于构造格子Boltzmann模型。通过Chapman-Enskog多尺度展开得到一系列偏微分方程,并且计算出平衡态分布函数。通过数值模拟验证了该方法有效。

无穷积态,无穷和算子与连分数组合能级(英文)

给予分数Hall效应以普遍的分数微积分数学形式理论描述 .