非线性气弹系统在平稳风速下呈现极限振荡环的振动特性;在风扰下呈现无序、非线性和随机的振动特性。该研究提出了一种基于输出反馈的分数阶自适应控制器(fractional-order direct adaptive controller,FDAC),用于风速扰动下非线性气弹...非线性气弹系统在平稳风速下呈现极限振荡环的振动特性;在风扰下呈现无序、非线性和随机的振动特性。该研究提出了一种基于输出反馈的分数阶自适应控制器(fractional-order direct adaptive controller,FDAC),用于风速扰动下非线性气弹系统的振动控制。首先,基于分数阶微积分和直接自适应控制理论设计了FDAC;其次,理论推导了合适的分数阶参数范围,证明了FDAC比整数阶自适应控制器在气弹控制和抗扰控制方面更具优越性,并利用Kalman-Yacubovich定理证明了控制系统的稳定性;最后,通过仿真试验,说明了FDAC能够在大范围、随机强风扰动下显著提高非线性气弹系统的振动控制和抗扰控制性能,试验结果验证了理论推导。展开更多
对含有分数阶微分项和参数激励的Duffing⁃van der Pol振子的动力学行为进行了研究,分析了在黏惯性(1≤p≤2)和参数激励共同作用下系统的各项参数对系统幅频曲线的影响。采用平均法分析此系统,用等效线性阻尼和等效质量的概念处理分数阶...对含有分数阶微分项和参数激励的Duffing⁃van der Pol振子的动力学行为进行了研究,分析了在黏惯性(1≤p≤2)和参数激励共同作用下系统的各项参数对系统幅频曲线的影响。采用平均法分析此系统,用等效线性阻尼和等效质量的概念处理分数阶微分项,得到系统的近似解析解。将所得近似解析解与数值解进行比较,二者具有较高的吻合度,证明了解析解的正确性。分析了系统参数对幅频响应曲线的影响,发现共振峰值、共振频率、共振区域、多值解的范围和解的数量都会受到系统参数的影响。经过分析发现,外激励幅值和分数阶微分项系数在一定程度上会抑制参数激励的效果。展开更多
文摘非线性气弹系统在平稳风速下呈现极限振荡环的振动特性;在风扰下呈现无序、非线性和随机的振动特性。该研究提出了一种基于输出反馈的分数阶自适应控制器(fractional-order direct adaptive controller,FDAC),用于风速扰动下非线性气弹系统的振动控制。首先,基于分数阶微积分和直接自适应控制理论设计了FDAC;其次,理论推导了合适的分数阶参数范围,证明了FDAC比整数阶自适应控制器在气弹控制和抗扰控制方面更具优越性,并利用Kalman-Yacubovich定理证明了控制系统的稳定性;最后,通过仿真试验,说明了FDAC能够在大范围、随机强风扰动下显著提高非线性气弹系统的振动控制和抗扰控制性能,试验结果验证了理论推导。
文摘对含有分数阶微分项和参数激励的Duffing⁃van der Pol振子的动力学行为进行了研究,分析了在黏惯性(1≤p≤2)和参数激励共同作用下系统的各项参数对系统幅频曲线的影响。采用平均法分析此系统,用等效线性阻尼和等效质量的概念处理分数阶微分项,得到系统的近似解析解。将所得近似解析解与数值解进行比较,二者具有较高的吻合度,证明了解析解的正确性。分析了系统参数对幅频响应曲线的影响,发现共振峰值、共振频率、共振区域、多值解的范围和解的数量都会受到系统参数的影响。经过分析发现,外激励幅值和分数阶微分项系数在一定程度上会抑制参数激励的效果。
