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具有非标准Lagrange函数的分数阶动力学系统的正则变换
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作者 张毅 朱琳 《苏州科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第4期60-68,共9页
分数阶模型由于所具有的系统开放性、时间依赖性和空间全域性,为复杂物理、力学和工程问题的建模提供了有力的数学工具。作为分析力学的重要内容之一,变换在方程简化与求解过程中发挥重要作用,通过正则变换可使原本难以求解的方程得到... 分数阶模型由于所具有的系统开放性、时间依赖性和空间全域性,为复杂物理、力学和工程问题的建模提供了有力的数学工具。作为分析力学的重要内容之一,变换在方程简化与求解过程中发挥重要作用,通过正则变换可使原本难以求解的方程得到简化且变换后仍保持原方程的形式。因此,研究分数阶动力学系统的正则变换具有重要意义。文章研究具有非标准Lagrange函数(包括指数Lagrange函数、幂律Lagrange函数和对数Lagrange函数)的分数阶动力学系统的正则变换。首先,定义分数阶广义动量和非标准Hamilton函数,导出三类非标准分数阶动力学系统的Hamilton正则方程;其次,建立非标准分数阶动力学系统的正则变换的判据方程,依据母函数的不同选择给出四种基本形式的正则变换;最后,通过若干算例介绍结果的应用。 展开更多
关键词 非标准Lagrange函数 分数阶动力学系统 正则方程 正则变换
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基于模糊误差预测校正的自治分数阶非线性系统同步控制 被引量:2
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作者 徐丽 《数学的实践与认识》 北大核心 2020年第21期178-186,共9页
针对自治分数阶动力学系统同步化控制问题,提出一种基于模糊误差校正的模糊预测控制方法•首先,利用T-S模糊控制模型对自治分数阶动力学系统进行模糊化表示,获得其模糊化规则表示和最终输出结果.其次,给出T-S模糊预测控制系统渐近稳定定... 针对自治分数阶动力学系统同步化控制问题,提出一种基于模糊误差校正的模糊预测控制方法•首先,利用T-S模糊控制模型对自治分数阶动力学系统进行模糊化表示,获得其模糊化规则表示和最终输出结果.其次,给出T-S模糊预测控制系统渐近稳定定理及证明,并在此基础上证明了分数阶T-S模糊误差系统的渐近稳定性,给出了增益矩阵的选取方式.然后,根据研究结论给出本文算法适用的几种类型的分数阶T-S模糊系统同步情形.最后,通过数值模拟验证了所提方法的有效性. 展开更多
关键词 误差校正 分数阶 动力学系统 同步化 预测控制 非线性控制
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分数阶二维线性系统的奇点类型及其邻域内的轨道性态 被引量:2
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作者 罗静 冀小明 《西南民族大学学报(自然科学版)》 CAS 2022年第2期207-215,共9页
分数阶动力系统在众多自然科学和工程领域中有很好的应用,但由于太过复杂,分数阶动力系统至今没有得到较为系统和全面的研究.借助于一系列的线性变换和Laplace变换,利用Mittag-Leffler函数的敛散性质,首次较为系统地研究了分数阶二维线... 分数阶动力系统在众多自然科学和工程领域中有很好的应用,但由于太过复杂,分数阶动力系统至今没有得到较为系统和全面的研究.借助于一系列的线性变换和Laplace变换,利用Mittag-Leffler函数的敛散性质,首次较为系统地研究了分数阶二维线性系统的奇点分类情况,进一步分析了各种奇点邻域内轨道的动力学性态,最终给出了系统在奇点邻域内轨线分布的平面图貌.研究还发现,分数阶二维线性系统没有中心型奇点,也不存在闭轨道和相应的周期解,这为分数阶驻定微分方程组不存在周期解提供了有力的佐证. 展开更多
关键词 分数阶动力系统 LAPLACE变换 奇点类型的判定 动力学性态 平面图相
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含有分数阶PID控制器的随机动力系统可靠性分析 被引量:5
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作者 李伟 张美婷 +1 位作者 赵俊锋 黄冬梅 《动力学与控制学报》 2019年第1期65-72,共8页
随着粘弹性材料在工程结构中的广泛应用,刻画工程结构中粘弹性材料遗传特性和长记忆性的分数阶微积分成为研究的热点,特别是具有分数阶微积分特点的PID控制器更是从理论上和应用上受到关注.本文研究高斯白噪声激励下含有分数阶PID控制... 随着粘弹性材料在工程结构中的广泛应用,刻画工程结构中粘弹性材料遗传特性和长记忆性的分数阶微积分成为研究的热点,特别是具有分数阶微积分特点的PID控制器更是从理论上和应用上受到关注.本文研究高斯白噪声激励下含有分数阶PID控制器的随机结构动力系统的可靠性问题.利用慢变过程的特征以及广义积分的性质,对分数阶PID控制器在数学上进行了近似处理,之后应用能量包络随机平均法确定了可靠性函数满足的后向Kolmogorov方程以及首次穿越时间统计矩满足的广义Pontryagin方程.结果表明:在分数阶控制器中,较小的分数阶α和较大的分数阶β均可以得到较为理想的可靠性结果,并且这些均与蒙特卡洛仿真结果一致,验证了方法的有效性和正确性. 展开更多
关键词 分数阶PID控制器 随机平均法 可靠性函数 随机动力系统 噪声激励
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Fractal Dimension of Random Attractors for Non-autonomous Fractional Stochastic Ginzburg–Landau Equations 被引量:2
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作者 Chun Xiao GUO Ji SHU Xiao Hu WANG 《Acta Mathematica Sinica,English Series》 SCIE CSCD 2020年第3期318-336,共19页
This paper considers the dynamical behavior of solutions for non-autonomous stochastic fractional Ginzburg–Landau equations driven by additive noise with α∈(0, 1). First, we give some conditions for bounding the fr... This paper considers the dynamical behavior of solutions for non-autonomous stochastic fractional Ginzburg–Landau equations driven by additive noise with α∈(0, 1). First, we give some conditions for bounding the fractal dimension of a random invariant set of non-autonomous random dynamical system. Second, we derive uniform estimates of solutions and establish the existence and uniqueness of tempered pullback random attractors for the equation in H. At last, we prove the finiteness of fractal dimension of random attractors. 展开更多
关键词 NON-AUTONOMOUS STOCHASTIC fractional Ginzburg–Landau equation RANDOM dynamical system RANDOM attractor additive noise fractal dimension
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一个时间分数阶扩散方程的精确解和动力学性质
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作者 黎超玲 赵云梅 《红河学院学报》 2023年第5期133-137,共5页
众所周知,相比于整数阶非线性偏微分方程的求解问题,分数阶非线性偏微分的精确求解问题是一个极为困难的问题.文章利用半固定式变量分离方法与动力系统方法相结合的方式,研究了一个时间分数阶扩散方程的精确解及其动力学性质.获得了比... 众所周知,相比于整数阶非线性偏微分方程的求解问题,分数阶非线性偏微分的精确求解问题是一个极为困难的问题.文章利用半固定式变量分离方法与动力系统方法相结合的方式,研究了一个时间分数阶扩散方程的精确解及其动力学性质.获得了比原始文献中得到的精确解更加丰富的内容,并讨论了部分新精确解的动力学性质,通过解的坐标演化图直观地展示了在不同参数条件下的扩散现象. 展开更多
关键词 时间分数阶扩散方程 Riemann-Liouville分数阶导数 半固定式变量分离法 动力系统方法 精确解
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带乘性噪声的随机分数阶Ginzburg-Landau方程的渐近行为 被引量:2
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作者 王云肖 舒级 +2 位作者 杨袁 李倩 汪春江 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第5期591-595,共5页
考虑带乘性噪声的随机分数阶Ginzburg-Landau方程在L2(R)空间中的渐近性质.首先将随机偏微分方程转化为仅含随机参数的随机方程,然后对该方程的解进行先验估计,从而得到随机动力系统的紧性,最后证明了L2(R)中随机吸引子的存在性.
关键词 随机分数阶Ginzburg-Landau方程 随机动力系统 随机吸引子 乘性噪声
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一类非自治分数阶随机反应扩散方程随机吸引子的分形维数 被引量:2
8
作者 白欠欠 舒级 +1 位作者 李林妍 李辉 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第1期34-43,共10页
研究一类带加性噪声的非自治分数阶随机反应扩散方程的渐近行为.首先给出估计随机不变集的分形维数的有界性条件,然后得到方程拉回随机吸引子的存在唯一性,最后证明随机吸引子的分形维数有界性.
关键词 非自治分数阶随机反应扩散方程 随机动力系统 随机吸引子 加性白噪声 分形维数
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带加性噪声的分数阶随机Ginzburg-Landau方程的渐近行为 被引量:1
9
作者 王云肖 舒级 +2 位作者 杨袁 李倩 汪春江 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2017年第2期149-156,共8页
考虑带加性噪声的随机分数阶Ginzburg-Landau方程在L^2(D)中的渐近性质.首先将随机偏微分方程转化为仅含随机参数的随机方程,然后对该方程的解进行先验估计,从而得到随机动力系统的紧性,最后证明L^2(D)中随机吸引子的存在性.
关键词 随机分数阶Ginzburg-Landau方程 随机动力系统 随机吸引子 加性噪声
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加权空间中带乘性噪声的随机分数阶非自治Ginzburg-Landau方程 被引量:1
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作者 王云肖 舒级 +2 位作者 杨袁 李倩 汪春江 《四川师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2019年第4期491-500,共10页
考虑带乘性噪声的随机分数阶非自治Ginzburg-Landau方程在加权空间 Lρ^2( R^n )中的渐近性质.首先将随机偏微分方程转化为仅含随机参数的随机方程,然后对该方程的解进行先验估计,并通过尾估计得到渐近紧性成立,从而随机动力系统的紧性... 考虑带乘性噪声的随机分数阶非自治Ginzburg-Landau方程在加权空间 Lρ^2( R^n )中的渐近性质.首先将随机偏微分方程转化为仅含随机参数的随机方程,然后对该方程的解进行先验估计,并通过尾估计得到渐近紧性成立,从而随机动力系统的紧性成立,最后证明 Lρ^2( R^n )中随机吸引子的存在性. 展开更多
关键词 随机分数阶Ginzburg-Landau方程 随机动力系统 随机吸引子 乘性噪声 加权空间
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一类非自治分数阶随机波动方程的随机吸引子 被引量:1
11
作者 文慧霞 舒级 李林芳 《数学学报(中文版)》 CSCD 北大核心 2019年第1期25-40,共16页
本文考虑带加性噪声的非自治分数阶随机波动方程在无界区域R^n上的渐近行为.首先将随机偏微分方程转化为随机方程,其解产生一个随机动力系统,然后运用分解技术建立该系统的渐近紧性,最后证明随机吸引子的存在性.
关键词 非自治分数阶随机波动方程 随机动力系统 随机吸引子 分解技术 加性噪声
原文传递
非线性时间分数阶色散方程的分支问题与精确解研究
12
作者 张慧 芮伟国 《东北师大学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2022年第2期27-35,共9页
研究了非线性时间分数阶色散方程精确解的存在性问题及动力学性质.通过分析在不同参数条件下由时间分数阶色散方程导出的系统相图,获得了光滑周期解、有界解、具有compacton性质的稳定解.通过图像模拟的方式直观地展示了部分精确解的动... 研究了非线性时间分数阶色散方程精确解的存在性问题及动力学性质.通过分析在不同参数条件下由时间分数阶色散方程导出的系统相图,获得了光滑周期解、有界解、具有compacton性质的稳定解.通过图像模拟的方式直观地展示了部分精确解的动力学演化行为. 展开更多
关键词 时间分数阶色散方程 动力系统方法 分离变量法 相图分支 精确解
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一个新三维分数阶动力系统
13
作者 尹社会 皮小力 《甘肃科学学报》 2016年第6期10-12,41,共4页
通过微分方程结构的变化给出了一个不同于以往的三维自治混沌系统和对应的新分数阶动力系统,其吸引子相图的拓扑结构与以往系统不同。首先给出了新构造整数阶动力系统的吸引子相图和Lyapunov维数等基本动力学特性;然后基于分数阶稳定性... 通过微分方程结构的变化给出了一个不同于以往的三维自治混沌系统和对应的新分数阶动力系统,其吸引子相图的拓扑结构与以往系统不同。首先给出了新构造整数阶动力系统的吸引子相图和Lyapunov维数等基本动力学特性;然后基于分数阶稳定性理论和数值计算对分数阶混沌系统平衡点进行了分析,得出在阶数qi<0.738,i=1,2,3时系统是稳定的,并进而给出了Caputo意义下阶数为q=0.92、q=0.93时的吸引子相图;最后讨论了在q=0.95时固定其他系统参数时,系统的动力学行为随参数a的变化。 展开更多
关键词 分数阶动力系统 CAPUTO导数 POINCARE截面 稳定性理论
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两项分数阶微分方程在控制系统的应用 被引量:8
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作者 王学彬 《南平师专学报》 2005年第2期16-19,共4页
本文考虑两项的分数阶动力控制系统的微分方程。证明了解的存在性和唯一性;利用Laplace变换求出它的解析解;相应的Green函数用Mittag-Leffler函数表示,提出了一种有效的数值方法;最后给出了数值例子。
关键词 解析解 数值解法 LAPLACE变换 Mittag-Leffler函数 分数阶微分方程 控制系统
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