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基于加权移位Grünwald-Letnikov公式的时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分方法
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作者 陈奥 陈雪娟 朱小娟 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期740-746,共7页
[目的]时间分数阶抛物型积分微分方程可用来描述具有记忆和遗传特性的复杂动态系统,其含有时间分数阶Riemann-Liouville(R-L)积分项,与传统的抛物型方程有所不同.本文提出了一种有效求解时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分法.[方法]... [目的]时间分数阶抛物型积分微分方程可用来描述具有记忆和遗传特性的复杂动态系统,其含有时间分数阶Riemann-Liouville(R-L)积分项,与传统的抛物型方程有所不同.本文提出了一种有效求解时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分法.[方法]时间方向上对时间分数阶R-L积分项利用二阶加权移位的Grünwald-Letnikov(SWGL)公式逼近,并结合Crank-Nicolson(C-N)格式进行离散,空间方向上采用紧差分方法进行离散,从而得到基于SWGL公式的全离散数值格式,并使用能量方法证明了该数值格式的无条件稳定性和收敛性.[结果]该数值解法在时间方向上具有二阶精度,在空间方向上具有四阶精度.最后借助数值算例验证了方法的可行性和有效性.[结论]本文基于SWGL公式建立的时间分数阶抛物型积分微分方程的紧差分格式,为求解工程领域中含有分数阶积分项的物理模型提供了一种有效的高精度的数值解法. 展开更多
关键词 时间分数阶抛物型积分微分方程 时间分数阶Riemann-Liouville积分 加权移位的Grünwald-Letnikov公式 CRANK-NICOLSON格式 紧差分格式
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混沌时间序列局域预测模型及其应用 被引量:7
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作者 丁涛 周惠成 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期445-448,共4页
为了确定滞时、嵌入维数和最邻近点数这3个混沌时间序列局域预测模型参数,首先利用关联积分法确定滞时和嵌入维数,重构混沌时间序列的相空间;而后在此基础上,提出了一种新的预测模型——加权动态局域预测模型.该模型综合考虑了广义自由... 为了确定滞时、嵌入维数和最邻近点数这3个混沌时间序列局域预测模型参数,首先利用关联积分法确定滞时和嵌入维数,重构混沌时间序列的相空间;而后在此基础上,提出了一种新的预测模型——加权动态局域预测模型.该模型综合考虑了广义自由度和邻近点权重,给出了确定最优邻域的判定指标.实际水文系统的计算分析表明,加权动态局域预测模型具有较高的预测精度,是一种有效的用于混沌水文时间序列的预测模型. 展开更多
关键词 混沌时间序列 关联积分 滞时 嵌入维数 加权动态局域预测模型
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Copula方法在时间序列趋势项提取中应用 被引量:1
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作者 赵越 宋立新 回德俊 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期831-837,共7页
对用动力系统方法进行非线性时间序列趋势项预测的问题进行了探讨.引入Copula函数构造的误差衡量模型,对几种时间序列趋势项的提取方法进行了比较,在比较准则的构造上有所创新.进而从时间序列中提取的趋势项为数据,通过动力系统方法对... 对用动力系统方法进行非线性时间序列趋势项预测的问题进行了探讨.引入Copula函数构造的误差衡量模型,对几种时间序列趋势项的提取方法进行了比较,在比较准则的构造上有所创新.进而从时间序列中提取的趋势项为数据,通过动力系统方法对证券市场指数的预测进行了实证. 展开更多
关键词 时间序列 趋势项 COPULA函数 积分绝对误差(IAE) 动力系统 相空间重构
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基于探索群策略鸽群优化的高超声速飞行器飞/发一体化控制 被引量:2
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作者 向宏程 邓亦敏 段海滨 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期849-855,共7页
高超声速飞行器飞/发一体化系统具有气流一体化、结构一体化等强飞/发耦合特性,为控制系统的设计带来一定的挑战。针对高超声速飞行器控制系统设计问题,首先在建立高超飞行器飞/发一体化系统模型的基础上,设计了相应的纵向控制律,提出... 高超声速飞行器飞/发一体化系统具有气流一体化、结构一体化等强飞/发耦合特性,为控制系统的设计带来一定的挑战。针对高超声速飞行器控制系统设计问题,首先在建立高超飞行器飞/发一体化系统模型的基础上,设计了相应的纵向控制律,提出了一种新型的探索群策略鸽群优化算法,并将其应用于高超飞行器飞/发一体化控制参数整定。最后,通过探索群鸽群优化算法对控制参数进行优化,并与基本鸽群优化、粒子群优化进行了对比仿真分析,验证了所提探索群策略鸽群优化算法的可行性和优越性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 飞/发一体化控制 鸽群优化 探索群 高度控制 速度控制 参数整定 时间加权积分绝对误差
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轿车悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响研究 被引量:4
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作者 陈宝 张勇 雷刚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2012年第5期44-49,共6页
为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取... 为了研究悬架橡胶衬套对人体主观感受的影响,在SIMPACK多体软件系统下,建立悬架有、无衬套的多体整车模型。螺旋弹簧及橡胶衬套部分参数采用试验获取特性曲线;基于相关车辆平顺性道路试验方法,对整车多体模型进行离线时间积分,分别获取座椅处X、Y、Z三轴向加速度时间历程,利用MATLAB软件编制程序,计算三轴向总加权加速度均方根值,比较发现该值在有橡胶衬套情况下较小;进一步以控制臂的第二个橡胶衬套为对象,分别屏蔽其六向刚度中的一向,积分并计算总加权加速度均方根值,结果发现在屏蔽X轴向刚度、Z轴径向刚度时,该值变化较明显,即依据国际标准ISO2631中总加权加速度均方根值与人体感受之间的关系,当橡胶衬套某向刚度发生改变时,人体舒适性主观感受将发生变化。 展开更多
关键词 悬架橡胶衬套 离线时间积分 衬套刚度 加权加速度均方根值 人体主观感受
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单神经元与IPSO的双电机同步控制研究 被引量:3
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作者 庞雨花 吴杰 王华 《机械设计与制造》 北大核心 2021年第8期198-201,共4页
为了满足机床、起重、造纸等行业中对多(双)电机同步控制系统的需要,针对现有双电机系统在启动和有负载扰动时会产生较大的转速同步误差从而易发生差速震荡的缺点,提出了一种新的转速同步控制方法。首先设计了改进时间与绝对误差乘积的... 为了满足机床、起重、造纸等行业中对多(双)电机同步控制系统的需要,针对现有双电机系统在启动和有负载扰动时会产生较大的转速同步误差从而易发生差速震荡的缺点,提出了一种新的转速同步控制方法。首先设计了改进时间与绝对误差乘积的积分评价指标(IITAE)下的改进粒子群算法(IPSO),对系统的控制器参数进行整定;然后从系统整体同步性能的角度出发,利用单神经元算法的交叉耦合控制器对双电机系统的同步性进行实时控制。通过simulink仿真和dSPACE实验对比结果表明:所提控制方法大大增强了双电机系统的转速同步性、鲁棒性和动态跟踪性能。 展开更多
关键词 交叉耦合 改进时间绝对误差乘积的积分 改进粒子群算法 单神经元算法 转速同步 DSPACE
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一种ITAE六旋翼无人机双闭环串联-前馈PID姿态控制算法 被引量:7
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作者 胡浩伟 赵庆展 +1 位作者 田文忠 马永建 《现代电子技术》 北大核心 2019年第10期97-101,107,共6页
针对传统比例积分微分(PID)控制算法在多旋翼姿态控制时因闭环零点所导致的系统超调量增加、反应速度降低的问题,以六旋翼无人机为研究平台,提出一种时间加权绝对误差值积分(ITAE)指标双闭环串联-前馈PID姿态控制算法。结果表明,在该算... 针对传统比例积分微分(PID)控制算法在多旋翼姿态控制时因闭环零点所导致的系统超调量增加、反应速度降低的问题,以六旋翼无人机为研究平台,提出一种时间加权绝对误差值积分(ITAE)指标双闭环串联-前馈PID姿态控制算法。结果表明,在该算法下系统的超调量σ可控制在2%以下,调节时间ts控制在0.5 s以内,可实现对六旋翼无人机高度、偏航角、仰俯角和滚转角的控制,可保证无人机系统的稳定性且使稳态误差接近于0。该算法有效解决了传统PID控制算法在进行姿态控制时存在的超调量大、调节时间长的问题,同时也解决了前馈滤波PID算法控制时出现的超调量降低、调节时间增加的问题,说明算法对六旋翼无人机具有较好的控制效果。 展开更多
关键词 六旋翼无人机 时间加权绝对误差积分 双闭环 PID控制算法 超调量 姿态控制
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基于人群搜索算法的自抗扰控制器参数优化 被引量:13
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作者 周志刚 马永光 +1 位作者 董子健 高志存 《热力发电》 CAS 北大核心 2018年第9期1-8,共8页
火电机组过热蒸汽温度控制系统具有大迟延、大惯性的特性,在负荷变化或内外扰动的影响下,存在参数不易整定的问题。本文将自抗扰控制(ADRC)引入过热蒸汽温度控制系统,并基于人群搜索算法(SOA)对自抗扰控制器的主要参数进行寻优。以自抗... 火电机组过热蒸汽温度控制系统具有大迟延、大惯性的特性,在负荷变化或内外扰动的影响下,存在参数不易整定的问题。本文将自抗扰控制(ADRC)引入过热蒸汽温度控制系统,并基于人群搜索算法(SOA)对自抗扰控制器的主要参数进行寻优。以自抗扰控制器的6个主要参数为寻优目标,目标函数采用时间乘绝对误差积分(ITAE)准则,同时加入控制器输出量平方项的时间积分,以防止控制器输出量调节幅度过大,以及适当调整误差与控制量的权值。采用测试函数对本文SOA进行验证,并对某300 MW机组过热蒸汽温度控制系统分别采用SOA优化的ADRC-PI控制器和PI-PI控制器以及依据经验公式整定的PI-PI控制器进行时域性能、内外扰动及降负荷仿真对比。结果表明:本文SOA收敛精度和算法鲁棒性均较优;SOA优化的ADRC-PI控制器在抗内外扰动及降负荷过程控制效果均明显优于SOA优化的PI-PI及经验公式整定的PI-PI控制器;SOA优化的控制参数使系统的响应时间更快,超调更小,调节时间更短。 展开更多
关键词 自抗扰控制 过热蒸汽温度 人群搜索算法 参数寻优 时间绝对误差积分准则 变负荷 遗传算法 粒子群算法
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露天矿用高台阶电缆安全收放装置的偏差耦合控制研究
9
作者 刘利杰 周永利 田丰 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期65-70,共6页
为了优化露天矿用高台阶电缆安全收放装置在受干扰环境下内部电机组的协同性和工作精度,提出一种矿用高台阶电缆安全收放装置的三电机偏差耦合控制方式。首先,构建基于人群搜索算法(SOA)的PI控制器参数整定模型,以时间乘绝对误差积分(IT... 为了优化露天矿用高台阶电缆安全收放装置在受干扰环境下内部电机组的协同性和工作精度,提出一种矿用高台阶电缆安全收放装置的三电机偏差耦合控制方式。首先,构建基于人群搜索算法(SOA)的PI控制器参数整定模型,以时间乘绝对误差积分(ITAE)作为目标函数,然后,通过Schaffer等3个测试函数与多种算法对比,最后,利用Matlab/Simulink搭建3台永磁同步电机仿真模型,并通过算法对参数进行优化。结果表明:SOA算法优化的三电机偏差耦合方法控制的电机组转速可以快速达到设定值,且具有良好的稳定性,而且施加干扰后,电动机组也仍具有良好的跟随性和抗干扰能力。此外,文中方法还具有收敛速度快、误差更低的优点,可为露天矿用高台阶电缆安全收放装置的设计和优化提供有力支持。 展开更多
关键词 高台阶电缆收放装置 偏差耦合控制 人群搜索算法 PI参数整定 时间绝对误差积分(ITAE)
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