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能源 5

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智能控制 4

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模糊控制 3

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自适应控制 3

解耦控制 3

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Fractional order extremum seeking approach for maximum power point tracking of photovoltaic panels

Ammar NEÇAIBIA,Samir LADACI,Abdelfatah CHAREF,Jean Jacques LOISEAU

《能源前沿（英文）》 2015年 第9卷 第1期   页码 43-53 doi: 10.1007/s11708-014-0343-5

摘要： Due to the high interest in renewable energy and diversity of research regarding photovoltaic (PV) array, a great research effort is focusing nowadays on solar power generation and its performance improvement under various weather conditions. In this paper, an integrated framework was proposed, which achieved both maximum power point tracking (MPPT) and minimum ripple signals. The proposed control scheme was based on extremum-seeking (ES) combined with fractional order systems (FOS). This auto-tuning strategy was developed to maximize the PV panel output power through the regulation of the voltage input to the DC/DC converter in order to lead the PV system steady-state to a stable oscillation behavior around the maximum power point (MPP). It is shown that fractional order operators can improve the plant dynamics with respect to time response and disturbance rejection. The effectiveness of the proposed controller scheme is illustrated with simulations using measured solar radiation data.

关键词： extremum seeking (ES)     fractional order control (FOC)     fractional calculus     photovoltaic (PV) panel     maximum power point tracking (MPPT)    

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输入时滞分数阶(0<α<1)奇异系统的观测器控制 Research Article

李丙新1,2,赵相飞1,2,张雪峰3,赵新1,2,4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第12期   页码 1862-1870 doi: 10.1631/FITEE.2200294

摘要： 本文研究输入时滞分数阶（0<α<1）奇异系统的观测器控制问题。基于史密斯预测器和逼近误差，有输入时滞的系统近似等价于无输入时滞的系统。进一步地，基于线性矩阵不等式方法，提出基于观测器控制的充要条件。该条件由于包含等式约束，因此是非严格线性矩阵不等式条件，在使用工具箱求解时会遇到一些麻烦。因此，本文改进了基于严格线性矩阵不等式的条件。最后，通过数值算例和直流电机实例说明了基于严格线性矩阵不等式的条件的有效性。

关键词： 基于观测器的控制；奇异系统；分数阶；输入时滞；线性矩阵不等式    

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基于改进级联观测器的永磁同步电机智能分数阶积分滑模控制 Research Articles

肖玲斐1,2,马磊明3,黄欣浩1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年 第23卷 第2期   页码 328-338 doi: 10.1631/FITEE.2000317

摘要： 提出一种基于改进级联观测器的智能分数阶积分滑模控制（FOISMC）策略。首先，针对永磁同步电机设计了分数阶积分滑模控制器，该控制器有良好跟踪性能，具有强鲁棒性，且能有效削弱抖振。所提策略结合了积分能消除稳态跟踪误差和分数阶微积分灵活的优点。其次，提出一种改进的级联观测器，能获得较小的转子信息观测误差。所设计级联观测器结合了自适应滑模观测器和扩展高增益观测器。此外，利用改进的变速灰狼优化算法优化控制器参数。最后，在综合考虑模型不确定性和外部干扰的情况下，通过仿真和实验验证了所提策略的有效性。

关键词： 永磁同步电机；分数阶积分滑模；优化算法；无传感器控制；观测器    

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An improved method for image denoising based on fractional-order integration

Li Xu, Guo Huang, Qing-li Chen, Hong-yin Qin, Tao Men, Yi-fei Pu,huangguoxuli@163.com

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第10期   页码 1413-1534 doi: 10.1631/FITEE.1900727

摘要： Given that the existing methods damage the texture details of an image, a new method based on fractional integration is proposed. First, the formula is deduced by generalizing the , and then the approximate value of the operator is estimated by a numerical method. Finally, a mask operator of any order is constructed in eight pixel directions of the image. Simulation results show that the proposed method can protect the edge texture information of the image while removing the noise. Moreover, this method can obtain higher image feature values and better image vision after denoising than the existing denoising methods, because a mechanism is adopted during the iterative processing.
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用于非线性混沌系统的基于分岔分数阶PID控制器设计方法 None

Karima RABAH, Samir LADACI, Mohamed LASHAB

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年 第19卷 第2期   页码 180-191 doi: 10.1631/FITEE.1601543

摘要： 提出一个新的鲁棒分数阶比例-积分-微分（FOPID）控制器，以其中一个不稳定的固定点来稳定一个扰动非线性混沌系统。基于使用分岔图的比例-积分-微分行为，分析非线性混沌系统的稳定性。提取控制器参数的初始集，其后续可通过二次准则优化。积分和微分分数阶也被二次准则识别。在两个非线性系统（陈氏多涡卷混沌系统和Genesio-Tesi混沌系统）中应用数值模拟，结果表明分数阶比例-积分-微分控制器在稳定非稳定固定点过程中，甚至在随机扰动情况下，能够提供最好的闭环系统性能。

关键词： 分数阶系统；分岔图；分数PID控制器；陈氏多涡卷混沌系统；Genesio-Tesi混沌系统    

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整数阶与分数阶非连续外磁通量的神经元动力学 Regular Papers

Karthikeyan RAJAGOPAL, Fahimeh NAZARIMEHR, Anitha KARTHIKEYAN, Ahmed ALSAEDI, Tasawar HAYAT, Viet-Thanh PHAM

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年 第20卷 第4期   页码 584-590 doi: 10.1631/FITEE.1800389

摘要： 提出一种改进Fitzugh-Nagumo神经元（MFNN）模型。在此模型基础上，研究了基于整数阶（案例A）与分数阶（案例B）的MFNN系统。在电磁感应和辐射作用下，记忆和感应呈现多种分布，证明该分数阶磁通量适用于非均匀扩散。整数阶非连续磁通量MFNN系统具有混沌和非混沌吸引子。系统动力学分析显示倍周期的产生和消失标志着反单调性，神经元动力学研究未曾报道此现象。在分数阶非连续磁通量MFNN系统中，混沌吸引子和周期吸引子无反单调性。

关键词： Fitzhugh-Nagumo；混沌；分数阶；磁通量    

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用改进的分数阶最速下降法训练分数阶全局最优反向传播机 Research Articles

蒲亦非1,王健2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第6期   页码 809-962 doi: 10.1631/FITEE.1900593

摘要： 本文介绍采用改进的分数阶最速下降法（FSDM）训练分数阶全局最优反向传播机。该反向传播机是一种分数阶反向传播神经网络（FBPNN）。分数阶反向传播神经网络是反向传播神经网络（BPNNs）大家族中一个先进的分数阶分支，它不同于绝大多数传统一阶最速下降法训练的经典一阶BPNNs。本文提出的FBPNN反向增量搜索在其均方误差近似分数阶偏导数的负方向进行。首先，从数学上描述用改进FSDM训练的FBPNN理论概念。然后，详细给出FBPNN分数阶全局最优收敛性的数学证明，分析神经网络结构构建以及分数阶多尺度全局寻优问题。最后，通过实验比较FBPNN和经典一阶BPNN的性能：包括函数逼近、分数阶多尺度全局寻优以及基于实际数据的全局搜索和误差拟合能力比对。相比经典一阶BPNN，FBPNN最主要优点是具有更高效的全局寻优能力，能够判定全局最优解。

关键词： 分数阶微积分；分数阶反向传播算法；分数阶最速下降法；均方误差；分数阶多尺度全局优化    

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分数阶脉冲四元数神经网络多平衡点的Mittag-Leffler稳定性分析 Research Articles

K. UDHAYAKUMAR, R. RAKKIYAPPAN, Jin-de CAO, Xue-gang TAN

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第2期   页码 234-246 doi: 10.1631/FITEE.1900409

摘要： 研究分数阶四元数值神经网络（quaternion-valued neural networks, QVNNs）的多重Mittag-Leffler稳定性问题。利用激活函数的几何性质和李普希茨条件，分析系统平衡点的存在性。此外，利用李雅普诺夫直接法研究分数阶脉冲四元素神经网络的多平衡点的全局Mittag-Leffler稳定性。最后，通过仿真验证主要结果的有效性和可行性。

关键词： Mittag-Leffler稳定性；分数阶；四元数神经网络；脉冲    

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Classical state feedback controller for nonlinear systems using mean value theorem: closed loop-FOC of

Abrar ALLAG,Abdelhamid BENAKCHA,Meriem ALLAG,Ismail ZEIN,Mohamed Yacine AYAD

《能源前沿（英文）》 2015年 第9卷 第4期   页码 413-425 doi: 10.1007/s11708-015-0379-1

摘要： The problem of state feedback controllers for a class of Takagi-Sugeno (T-S) Lipschitz nonlinear systems is investigated. A simple systematic and useful synthesis method is proposed based on the use of the differential mean value theorem (DMVT) and convex theory. The proposed design approach is based on the mean value theorem (MVT) to express the nonlinear error dynamics as a convex combination of known matrices with time varying coefficients as linear parameter varying (LPV) systems. Using the Lyapunov theory, stability conditions are obtained and expressed in terms of linear matrix inequalities (LMIs). The controller gains are then obtained by solving linear matrix inequalities. The effectiveness of the proposed approach for closed loop-field oriented control (CL-FOC) of permanent magnet synchronous machine (PMSM) drives is demonstrated through an illustrative simulation for the proof of these approaches. Furthermore, an extension for controller design with parameter uncertainties and perturbation performance is discussed.

关键词： Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy systems     sector nonlinearity     nonlinear controller     linear matrix inequality (LMI) approach     differential mean value theorem (DMVT)     field oriented control (FOC)     linear parameter varying (LPV)    

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Polynomial robust observer implementation based passive synchronization of nonlinear fractional-order

Alain Soup Tewa Kammogne, Michaux Noubé Kountchou, Romanic Kengne, Ahmad Taher Azar, Hilaire Bertrand Fotsin, Soup Teoua Michael Ouagni,kouaneteoua@yahoo.fr,aazar@psu.edu.sa,ahmad.azar@fci.bu.edu.eg

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第9期   页码 1267-1412 doi: 10.1631/FITEE.1900430

摘要： A robust polynomial observer is designed based on passive synchronization of a given class of r Colpitts (FOC) systems with mismatched uncertainties and disturbances. The primary objective of the proposed observer is to minimize the effects of unknown bounded disturbances on the estimation of errors. A more practicable output-feedback passive controller is proposed using an adaptive polynomial state observer. The distributed approach of a continuous frequency of the FOC is considered to analyze the stability of the observer. Then we derive some stringent conditions for the robust passive synchronization using Finsler’s lemma based on the fractional Lyapunov stability theory. It is shown that the proposed method not only guarantees the asymptotic stability of the controller but also allows the derived adaptation law to remove the uncertainties within the nonlinear plant’s dynamics. The entire system using passivity is implemented with details in PSpice to demonstrate the feasibility of the proposed control scheme. The results of this research are illustrated using computer simulations for the control problem of the r chaotic Colpitts system. The proposed approach depicts an efficient and systematic control procedure for a large class of nonlinear systems with the fractional derivative.
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一类分数阶多功能n阶蜂巢型RLC电路网络 Article

Ling ZHOU, Zhi-zhong TAN, Qing-hua ZHANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第8期   页码 1186-1196 doi: 10.1631/FITEE.1601560

摘要： 研究了一类多功能n阶蜂巢型电阻网络模型，该问题一直未被解决。通过调节电路参数，该网络模型可以转化为含有多种功能的数个不同网络模型，例如一个规则的梯形网络、一个n阶三角形网络，等。我们导出了电阻网络的2个新的等效电阻公式，同时导出了LC网络的等效复阻抗公式，它们都属于分数阶范畴。首先，将一个复杂网络简化为一个简单的等效模型；其次，应用基尔霍夫定律，建立一个分式差分方程模型；再次，采用等效变换方法，给出非线性差分方程的通解。在实际应用中，获得了数个有趣的特殊结论。特别地，讨论分析了一个n阶LC复阻抗网络，发现了许多新的等效复阻抗特性。

关键词： 蜂巢型网络；等效变换；分数阶差分方程；复阻抗特性    

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带有时变时滞的分数阶阻尼系统可控性研究 Research Articles

何彬彬1,周华成2,寇春海3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第6期   页码 809-962 doi: 10.1631/FITEE.1900736

摘要： 本文研究线性与非线性分数阶阻尼系统的可控性。该系统具有多重时变时滞，且时滞位于控制函数中。对于线性系统，基于Mittag-Leffler函数，定义一个可控性Gramian矩阵，该矩阵对于判定线性系统是否可控具有重要作用。此外，对于两种特殊线性系统，给出易于判别的若干等价可控性条件。对于非线性系统，在相应线性系统可控前提下，给出充分条件确保系统可控性。最后，给出两个数值示例验证结论有效性。

关键词： 可控性；分数阶阻尼系统；时变时滞；Gramian矩阵    

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Control mode selection for modal control of long-span arch bridge

Zhengying LI, Zhengliang LI,

《结构与土木工程前沿（英文）》 2009年 第3卷 第4期   页码 401-406 doi: 10.1007/s11709-009-0052-z

摘要： For seismic control of arch bridge, a model reduction of long-span arch bridge was implemented based on modal analysis. As for the critical mode selection, an approach based on the maximum modal displacement was presented. This approach takes into consideration the effect of external seismic excitation and is more reasonable than only considering dynamic bridge characteristics based on a modal contribution ratio. The time domain and frequency domain analysis method were used to verify the simplified model of the Nimu arch bridge in Tibet as an example. The numerical results show that the method of maximal modal displacement better analyze long-span arch bridge when multisupport seismic excitation must be considered. The reduced-order system also is more in line with the performance of the original model.

关键词： selection     reduced-order     excitation     long-span     simplified    

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非线性系统高阶微分反馈控制

齐国元,陈增强,袁著祉

《中国工程科学》 2003年 第5卷 第8期   页码 35-44

摘要： 基于这种思想设计了能高品质地提取量测信号的微分和高阶微分的高阶微分器（HOD, high order differentiator），该HOD参数少，容易调节，并给出其稳定性、收敛性和滤波特性的证明；另外，对带有未知扰动、模型未知的非线性SISO和MIMO系统分别设计了基于HOD的高阶微分反馈自适应控制器（HODFC, high order differentials feedback adaptive

关键词： 高阶微分器     高阶微分反馈控制器     稳定性     鲁棒性     解耦控制    

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基于分数阶导数和直觉模糊集的多聚焦图像融合 Research Articles

张雪峰,闫慧,何昊

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第6期   页码 809-962 doi: 10.1631/FITEE.1900737

摘要： 多聚焦图像融合在图像融合中日益重要，在图像处理中扮演着关键角色。本文提出一种基于分数阶导数和直觉模糊集的多聚焦图像融合方法。其将原始图像分解为基础层和细节层，建立一个新的分数阶空间频率来反映图像清晰度。采用分数阶空间频率作为细节层融合准则，并引入直觉模糊集对基础层进行融合。实验结果表明，该方法在多聚焦图像融合方面优于已有先进方法。

关键词： 像融合；分数阶导数；直觉模糊集；多聚焦图像    

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标题 作者 时间 类型 操作

Fractional order extremum seeking approach for maximum power point tracking of photovoltaic panels

Ammar NEÇAIBIA,Samir LADACI,Abdelfatah CHAREF,Jean Jacques LOISEAU

期刊论文

输入时滞分数阶(0<α<1)奇异系统的观测器控制

李丙新1,2,赵相飞1,2,张雪峰3,赵新1,2,4

期刊论文

基于改进级联观测器的永磁同步电机智能分数阶积分滑模控制

肖玲斐1,2,马磊明3,黄欣浩1

期刊论文

An improved method for image denoising based on fractional-order integration

Li Xu, Guo Huang, Qing-li Chen, Hong-yin Qin, Tao Men, Yi-fei Pu,huangguoxuli@163.com

期刊论文

用于非线性混沌系统的基于分岔分数阶PID控制器设计方法

Karima RABAH, Samir LADACI, Mohamed LASHAB

期刊论文

整数阶与分数阶非连续外磁通量的神经元动力学

Karthikeyan RAJAGOPAL, Fahimeh NAZARIMEHR, Anitha KARTHIKEYAN, Ahmed ALSAEDI, Tasawar HAYAT, Viet-Thanh PHAM

期刊论文

用改进的分数阶最速下降法训练分数阶全局最优反向传播机

蒲亦非1,王健2

期刊论文

分数阶脉冲四元数神经网络多平衡点的Mittag-Leffler稳定性分析

K. UDHAYAKUMAR, R. RAKKIYAPPAN, Jin-de CAO, Xue-gang TAN

期刊论文

Classical state feedback controller for nonlinear systems using mean value theorem: closed loop-FOC of

Abrar ALLAG,Abdelhamid BENAKCHA,Meriem ALLAG,Ismail ZEIN,Mohamed Yacine AYAD

期刊论文

Polynomial robust observer implementation based passive synchronization of nonlinear fractional-order

Alain Soup Tewa Kammogne, Michaux Noubé Kountchou, Romanic Kengne, Ahmad Taher Azar, Hilaire Bertrand Fotsin, Soup Teoua Michael Ouagni,kouaneteoua@yahoo.fr,aazar@psu.edu.sa,ahmad.azar@fci.bu.edu.eg

期刊论文

一类分数阶多功能n阶蜂巢型RLC电路网络

Ling ZHOU, Zhi-zhong TAN, Qing-hua ZHANG

期刊论文

带有时变时滞的分数阶阻尼系统可控性研究

何彬彬1,周华成2,寇春海3

期刊论文

Control mode selection for modal control of long-span arch bridge

Zhengying LI, Zhengliang LI,

期刊论文

非线性系统高阶微分反馈控制

齐国元,陈增强,袁著祉

期刊论文

基于分数阶导数和直觉模糊集的多聚焦图像融合

张雪峰,闫慧,何昊

期刊论文