Function projective lag synchronization of fractional-order chaotic systems

Function projective lag synchronization of different structural fractional-order chaotic systems is investigated. It is shown that the slave system can be synchronized with the past states of the driver up to a scaling function matrix. According to the stability theorem of linear fractional-order systems, a nonlinear fractional-order controller is designed for the synchronization of systems with the same and different dimensions. Especially, for two different dimensional systems, the synchronization is achieved in both reduced and increased dimensions. Three kinds of numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of the scheme.

Adaptive lag synchronization and parameter identification of fractional order chaotic systems

This paper proposes a simple scheme for the lag synchronization and the parameter identification of fractional order chaotic systems based on the new stability theory. The lag synchronization is achieved and the unknown parameters are identified by using the adaptive lag laws. Moreover, the scheme is analytical and is simple to implement in practice. The well-known fractional order chaotic L/i system is used to illustrate the validity of this theoretic method.

洁净空调冷水阀门一阶惯性滞后PID独立控制方法

冷水阀门一阶惯性控制偏差项造成洁净空调温湿度控制效果较差。为此,提出洁净空调冷水阀门一阶惯性滞后PID独立控制方法。该方法在考虑室内环境基本信息的条件下,建立环境与冷水阀的一阶惯性滞后模型;计算室内洁净空调温湿度新风量,将其作为洁净空调冷水阀门的温湿度独立控制的约束;利用自适应免疫遗传算法优化PID控制器参数,以此为依据实现洁净空调冷水阀门温湿度的独立控制。实验结果表明,该方法控制效果较好、节能率较高。

Explicit One-Step P-Stable Methods for Second Order Periodic Initial Value Problems

In this paper, we present an explicit one-step method for solving periodic initial value problems of second order ordinary differential equations. The method is P-stable, and of first algebraic order and high phase-lag order. To improve the algebraic order, we give a composition second order scheme with the proposed method and its adjoint. We report some numerical results to illustrate the efficiency of our methods.

Analytical Higher-Order Model for Flexible and Stretchable Sensors

The stretchable sensor wrapped around a foldable airfoil or embedded inside of it has great potential for use in the monitoring of the structural status of the foldable airfoil.The design methodology is important to the development of the stretchable sensor for status monitoring on the foldable airfoil.According to the requirement of mechanical flexibility of the sensor,the combined use of a layered flexible structural formation and a strain isolation layer is implemented.An analytical higher-order model is proposed to predict the stresses of the strain-isolation layer based on the shear-lag model for the safe design of the flexible and stretchable sensors.The normal stress and shear stress equations in the constructed structure of the sensors are obtained by the proposed model.The stress distribution in the structure is investigated when bending load is applied to the structures.The numerical results show that the proposed model can predict the variation of normal stress and shear stress along the thickness of the strain-isolation（polydimethylsiloxane）layer accurately.The results by the proposed model are in good agreement with the finite element method,in which the normal stress is variable while the shear stress is invariable along the thickness direction of strain-isolation layer.The high-order model is proposed to predict the stresses of the layered structure of the flexible and stretchable sensor for monitoring the status of the foldable airfoil.

Chaos in the Fractional Order Logistic Delay System

In this paper, we study the chaotic behaviors in a fractional order logistic delay system. We find that chaos exists in the fractional order logistic delay system with an order being less than 1. In addition, we numerically simulate the continuances of the chaotic behaviors in the logistic delay system with orders from 0.1 to 0.9. The lowest order we find to have chaos in this system is 0.1. Then we further investigate two methods in controlling the fractional order chaotic logistic delay system based on feedback. Finally, we investigate a lag synchronization scheme in this system. Numerical simulations show the effectiveness and feasibility of our approach.

基于差分进化算法的二阶时滞系统参数辨识

针对二阶时滞系统的参数辨识问题,提出一种根据阶跃响应估计系统未知参数的新方法。该方法首先求解出二阶时滞系统阶跃响应函数表达式;然后通过定义目标函数,将参数估计问题转化为非线性最小化问题。为求解目标函数的最优解,提出采用差分进化算法对目标函数进行优化的方法。在该方法中,采用“either-or”策略以减小控制参数设置对差分进化算法性能的影响。通过仿真试验,分别研究了所提方法在不同噪声条件下的参数辨识性能。试验结果表明,所提方法具有较快的收敛速度、较高的参数估计精度和较好的抗噪声能力。所提方法可有效解决二阶时滞系统的参数估计问题。

RBCC高超声速飞行器上升段轨迹快速优化

针对火箭基组合循环(RBCC)高超声速飞行器上升段轨迹设计所具有的动力系统工作模态复杂、推力与飞行状态存在强耦合、模型强非线性且存在多种复杂约束限制等典型特征,设计了一种基于序列凸优化的RBCC动力上升段轨迹快速优化方法。针对攻角控制系统是否存在二阶滞后情况,分别建立了适用于RBCC高超声速飞行器上升段轨迹优化的数学模型。基于凸优化理论对原优化模型进行凸化和离散化处理,进而设计了改进的轨迹优化求解策略。以末端机械能最大为优化指标,针对攻角控制系统存在/不存在二阶滞后的情况分别进行了上升段轨迹优化仿真。结果表明,所构建模型和轨迹优化方法可以快速、有效地完成RBCC高超声速飞行器上升段轨迹优化,优化结果符合RBCC动力系统工作特点,且可为RBCC动力运用和攻角控制系统设计提供参考。

基于二阶超前滞后环节的电压控制型微电网并网逆变器功率无差同步补偿策略

电压控制型策略可以作为微电网逆变器的并网运行控制策略,其与电网的同步过程为功率无差同步。然而,基本的PI调节器的功率无差同步策略响应速度慢,响应过程超调大,且无法通过PI参数的调配改善响应过程动态。为改善电压控制型逆变器功率无差同步的动态调节过程,提出了基于二阶实极点补偿器(real-polecompensator,RPC)和复极点补偿器(complex-pole compensator,CPC)的超前滞后环节补偿器,作为电压控制型逆变器的功率无差同步补偿策略。基于电压控制型逆变器功率输出模型,分析了2类补偿器的参数设计原则,详细给出了实极点补偿器和复极点补偿器的参数设计过程。通过仿真,验证了所提出的2类补偿器与常用的高通滤波器补偿器的补偿效果。结果表明,提出的2类补偿器在频域上可以有效地提高系统剪切频率,提高相位裕度至60°以上,而在时域上有效加速功率无差同步过程,并降低同步过程超调,使得功率无差同步过程更加平稳。

基于输出误差模型优化的甲板运动预报算法研究

本文提出了一种适用于多种复杂海况的大型舰船甲板运动预报方法,目的在于提高算法对不同海域复杂海况的适用性,以及对甲板运动模型的辨识精度与预报精度。该方法通过将量测数据的时间滞后处理引入输出误差模型来描述甲板运动的动力学模型,引入定阶准则确定了模型最优阶数数对。在此基础上应用了辅助模型递推最小二乘算法进行系统参数辨识并估计输出误差模型中的状态变量。实验结果表明,本文所提出的预报方法在系统参数辨识阶段可以将递推最小二乘算法的辨识精度提高5.13%,并且在预报阶段可以有效地将甲板运动的幅值与相位预测精度提高3.17%。该方法在复杂海况下具备良好的预测性能,适用于大型舰船甲板运动预报。

混频数据模型应用研究现状及展望

混频数据模型能有效避免传统计量经济模型对不同频率数据"预处理"带来的有效信息损失或无效信息虚增问题。文章将混频数据模型的演变发展分为3个阶段,系统梳理了MIDAS模型及其衍生模型的提出背景及国内外应用领域;分别从预测方向及时效、变量指标选择、研究对象的频率差、滞后阶数及权重函数确定、基准模型比较5个方面分类介绍了混频数据模型的应用研究。最后,提出混频数据模型的未来研究方向可考虑拓宽理论模型应用领域,将现有金融经济领域的最新研究方法拓展应用到其他行业;引入统计学中变量选择的方法,更科学地筛选混频变量指标。

用于二阶加纯滞后过程的IMC-PID控制器的研究

研究了用于二阶加纯滞后过程（ＳＯＰＤＴ）的ＩＭＣＰＩＤ控制系统，对纯滞后采用一阶或非对称二阶Ｐａｄｅ近似，给出了结构均为简单的二阶ＩＭＣＰＩＤ控制器，且只需调整一个参数。结果表明：与采用其它经典ＰＩＤ控制器参数整定方法的系统相比。

常模盲均衡算法：消除常相位偏移和多普勒频移引起的相位模糊

多滞后高阶瞬时量(Multi-Lag High-order Instantaneous Moment,ML-HIM)作为一种纠正相位模糊的编码方法,不仅能消除传输中的常相位偏移,还能消除多普勒频移的影响。虽然差分编码可消除常相位偏移,却无法纠正多普勒频移,而多普勒频移无法在盲常模(Constant Modulus,CM)均衡中消除。为此,该文将ML-HIM方法应用于常模盲均衡算法中能够很好纠正信道产生的相位模糊问题。实验结果表明,修改后的常模算法较之迄今为止文献中其他消除相位模糊的算法效果更理想,ML-HIM方法完全适用于盲均衡算法。

高次位移函数时箱梁剪滞效应变分法解

考虑了剪滞纵向位移差函数分别取5次和6次抛物线以反映薄壁箱梁的剪滞效应变化幅度,并应用能量变分法,得出了相应的剪力滞效应微分方程的计算公式和边界条件。并对按不同抛物线变化规律的位移函数的剪力滞效应在几种常见的荷载及支承形式下作了对比。结果显示箱梁纵向位移函数取高次时比以往常采用的三次抛物线的剪力滞效应更加精确,以上结论对以后深入研究剪力滞效应有一定的借鉴指导作用。

循环双谱及在周期平稳类故障中的应用

论述了未知循环频率的周期平稳信号循环双谱的估计方法;研究了在循环双谱的循环累积量计算中涉及变量的简化存储方法,提出了该变量矩阵是对称阵,通过算法可以三角阵的元素来表述,克服了循环双谱传统估计方法计算量较大的缺陷,提高了运算效率;提出了循环双谱对调相故障信号的分析能力,以及对加性噪声的处理能力,仿真并验证了该方法的有效性,并将其应用于旋转机械状态分析。

获取炉温类受控对象特征参数的新方法

针对炉温类被控对象提出了一种基于开环阶跃响应的获取对象特征参数的新方法,给出了程序流程图。与两点法、交叉两点法及特征面积法等方法不同,在应用计算机求解的过程中仅需保留邻近4个采样时刻的采样值,且无需阶跃响应达到稳态即可计算出对象的特征参数,具有数据存储量小、速度快、方法简单等特点。应用该方法获取某红外线加热炉温度系统的特征参数,并采用ITAE(Integral Time Absolute Error)设定公式整定PID控制器的参数,取得了较好的控制效果。

基于时延分数阶相关函数时空处理的子空间测向算法

本文定义了一种时延分数阶相关函数和阵列输出信号的时延分数阶相关矩阵,在此基础上,提出了一种新的基于时延分数阶相关函数时空处理的了空间测向算法一时延分数阶相关MUSIC(TLFOC-MUSIC)算法。该算法在进行空域处理的同时,引入了时域处理,弥补了空域信息的不足,更充分地开发了空间信号中的有用信息,提高了算法的稳健性和测向的性能,对SαS噪声和干扰有较强的抑制作用。计算机仿真实验结果验证了该算法的有效性和稳健性。

用于平滑可再生能源出力波动的电池储能系统优化控制策略(英文)

针对国内风电、光伏大规模集中接入电网引起的功率波动问题,提出了一种新型的平抑风电或光伏发电波动的控制策略。提出波动率智能化分段控制平滑时间常数,并与储能SOC反馈控制相结合,解决了既有储能系统低通滤波平滑方法存在的问题,兼顾了储能电池的功率平滑备用,最大限度地发挥储能平滑风电和光伏发电的能力。通过实际风场测试数据进行仿真试验,验证了该控制策略的正确性。依托国家风光储示范工程开展了储能控制系统平台的构建和储能平滑现场试验。试验结果表明,该储能控制有效地抑制了风电和光伏波动,增强了新能源并网的友好性。

改进的支持向量机石油期货价格预测模型研究

研究石油期货价格预测精确度问题。石油价格预测随机性很强且受到市场复杂变化条件影响,是曲型非线性问题。针对传统线性关系的价格预测模型对石油的价格预测准确度较低,提出了一种改进的支持向量机石油期货价格预测模型方法,采用石油期货价格序列的一阶差分作为SVM的输出,一阶差分的若干滞后值作为SVM的输入。同时采用一种新的滞后阶数寻优方法,将滞后阶数与其它模型参数一样看待,使用验证集中技术获得所有参数的最佳值。最后实验采集了纽约商品交易市场石油期货价格数据作为实验数据,仿真结果表明,改进的价格预测模型提高了石油价格预测的准确度,是一种有效使用的石油价格预测模型。

STAR模型的滞后阶数选择与稳健性研究

本文讨论了6种信息准则在STAR模型滞后阶数选择中的适应性及稳健性问题。Monte Carlo模拟结果显示,在多数情况下,数据生成过程中的误差项分布并不影响信息准则正确识别模型最大滞后阶数的能力;对于短STAR模型,ACC准则具有较高的正确识别率,并且对不同平滑转移系数及不同门限值具有很好的稳健性;而对于长STAR模型,SC准则及ACC准则具有更高的正确率及良好的稳健性。