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基于原对偶状态转移算法的分数阶多涡卷混沌系统辨识

王聪 张宏立

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基于原对偶状态转移算法的分数阶多涡卷混沌系统辨识

王聪, 张宏立

Parameter identification for fractional-order multi-scroll chaotic systems based on original dual-state transition algorithm

Wang Cong, Zhang Hong-Li
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  • 未知分数阶混沌系统参数辨识问题可转化为函数优化问题, 是实现分数阶混沌系统同步与控制的关键. 结合正交学习机制和原对偶学习策略, 提出一种原对偶状态转移算法, 用于解决分数阶混沌系统的参数辨识问题. 利用正交学习机制产生较优的初始种群增加算法的收敛能力, 并引入原对偶操作增加状态在空间的搜索能力, 提高算法的寻优性能. 在有噪声和无噪声情况下以分数阶多涡卷混沌系统的参数辨识为研究对象进行仿真. 结果表明了该算法的有效性、鲁棒性和通用性.
    Parameter estimation for fractional-order chaotic systems is a multi-dimensional optimization problem, which is one of the important issues in fractional-order chaotic control and synchronization. With the orthogonal learning strategies and the original dual learning mechanism, the original dual-state transition algorithm is proposed for solving the problem of parameter estimation in fractional-order chaotic systems. The orthogonal learning strategy is presented which can increase the diversity of initial population and improve the convergence ability. And the original dual learning mechanism is presented which can increase the space ability of states, and also can improve the search capability of the algorithm. In the process of identification, we adopt Radau IIA method to solve the fractional-order differential equation. The simulation of the fractional-order multi-scroll chaotic systems with or without noise is conducted and the results demonstrate the e?ectiveness, robustness, and versatility of the proposed algorithm.
      通信作者: 张宏立, 641087385@qq.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51575469)资助的课题.
      Corresponding author: Zhang Hong-Li, 641087385@qq.com
    • Funds: Project supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 51575469).
    [1]

    Zhao Y B, Zhang X Z, Sun X Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 130503 (in Chinese) [赵益波, 张秀再, 孙心宇 2014 物理学报 63 130503]

    [2]

    Wang S E, Wang W W, Liu F C, Tang Y G, Guan X P 2015 Nonlinear Dynam. 81 1081

    [3]

    Zhang H L, Song L L 2013 Acta Phys. Sin 62 190508 (in Chinese) [张宏立, 宋莉莉 2013 物理学报 62 190508]

    [4]

    Hu W, Yu Y G 2015 Nonlinear Dynam. 82 1441

    [5]

    Lin J 2014 Nonlinear Dynam. 77 983

    [6]

    Li X, Yin M 2014 Nonlinear Dynam. 77 61

    [7]

    Li C S, Zhou J Z, Xiao J, Xiao H 2012 Chaos Solit. Fract. 45 539

    [8]

    Huang Y, Liu Y F, Peng Z M 2015 Acta Phys. Sin. 64 030305 (in Chinese) [黄宇, 刘玉峰, 彭志敏 2015 物理学报 64 030505]

    [9]

    Yuan L G, Yang Q G 2012 Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul. 17 305

    [10]

    Zhou X J, Yang C H, Gui W H 2011 The 2th International Conference on Digital Manufacturing and Automation (ICDMA)Zhangjiajie, China, Dec. 9, 2011 p644

    [11]

    Zhou X J, Yang C H, Gui W H 2011 The 2th International Conference on Intelligent Control and Information Processing Harbin, China, August 1, 2011 p674

    [12]

    Li X T, Yin M H 2012 Chin. Phys. B 21 050507

    [13]

    Gong W Y, Cai Z H, Jiang L X 2008 Applied Mathematics and Computation 56 206

    [14]

    Le Y W, Wang Y 2001 IEEE Trans. Evolut. Comput. 5 41

    [15]

    Tai J T, Liu T K, Chou J H 2004 IEEE Trans. Evolut. Comput. 8 365

    [16]

    Yu S M 2011 Chaotic Systems and Chaotic Circuits (Xi An: Xian University of Electronic Science and Technology press) pp316-323 (in Chinese) [禹思敏 2011 混沌系统与混沌电路 (西安: 西安电子科技大学出版社) 第 316-323 页]

    [17]

    Wang H Y 2008 M. S. Dissertation (Xiangtan: Xiangtan University) (in Chinese) [王海燕 2008 硕士学位论文 (湘潭: 湘潭大学)]

    [18]

    Igor P 1999 Fractional Differential Equations (San Diego: Academic press)p124

    [19]

    Sprott J C 2000 Amer. J. Phys. 68 758

    [20]

    Sprott J C 2000 Phys. Lett. A 266 19

    [21]

    Ahmad W M, Sprott J C 2003 Chaos Solit. Fract. 16 339

  • [1]

    Zhao Y B, Zhang X Z, Sun X Y 2014 Acta Phys. Sin. 63 130503 (in Chinese) [赵益波, 张秀再, 孙心宇 2014 物理学报 63 130503]

    [2]

    Wang S E, Wang W W, Liu F C, Tang Y G, Guan X P 2015 Nonlinear Dynam. 81 1081

    [3]

    Zhang H L, Song L L 2013 Acta Phys. Sin 62 190508 (in Chinese) [张宏立, 宋莉莉 2013 物理学报 62 190508]

    [4]

    Hu W, Yu Y G 2015 Nonlinear Dynam. 82 1441

    [5]

    Lin J 2014 Nonlinear Dynam. 77 983

    [6]

    Li X, Yin M 2014 Nonlinear Dynam. 77 61

    [7]

    Li C S, Zhou J Z, Xiao J, Xiao H 2012 Chaos Solit. Fract. 45 539

    [8]

    Huang Y, Liu Y F, Peng Z M 2015 Acta Phys. Sin. 64 030305 (in Chinese) [黄宇, 刘玉峰, 彭志敏 2015 物理学报 64 030505]

    [9]

    Yuan L G, Yang Q G 2012 Commun. Nonlinear Sci. Numer. Simul. 17 305

    [10]

    Zhou X J, Yang C H, Gui W H 2011 The 2th International Conference on Digital Manufacturing and Automation (ICDMA)Zhangjiajie, China, Dec. 9, 2011 p644

    [11]

    Zhou X J, Yang C H, Gui W H 2011 The 2th International Conference on Intelligent Control and Information Processing Harbin, China, August 1, 2011 p674

    [12]

    Li X T, Yin M H 2012 Chin. Phys. B 21 050507

    [13]

    Gong W Y, Cai Z H, Jiang L X 2008 Applied Mathematics and Computation 56 206

    [14]

    Le Y W, Wang Y 2001 IEEE Trans. Evolut. Comput. 5 41

    [15]

    Tai J T, Liu T K, Chou J H 2004 IEEE Trans. Evolut. Comput. 8 365

    [16]

    Yu S M 2011 Chaotic Systems and Chaotic Circuits (Xi An: Xian University of Electronic Science and Technology press) pp316-323 (in Chinese) [禹思敏 2011 混沌系统与混沌电路 (西安: 西安电子科技大学出版社) 第 316-323 页]

    [17]

    Wang H Y 2008 M. S. Dissertation (Xiangtan: Xiangtan University) (in Chinese) [王海燕 2008 硕士学位论文 (湘潭: 湘潭大学)]

    [18]

    Igor P 1999 Fractional Differential Equations (San Diego: Academic press)p124

    [19]

    Sprott J C 2000 Amer. J. Phys. 68 758

    [20]

    Sprott J C 2000 Phys. Lett. A 266 19

    [21]

    Ahmad W M, Sprott J C 2003 Chaos Solit. Fract. 16 339

  • [1] 李晓杰, 喻云泰, 张志文, 董小瑞. 基于电化学老化衰退模型的锂离子动力电池外特性. 物理学报, 2022, 71(3): 038803. doi: 10.7498/aps.71.20211401
    [2] 李晓杰, 喻云泰, 张志文, 董小瑞. 基于ADME模型的锂离子动力电池外特性研究. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211401
    [3] 柴琴琴. 一类时变时滞混沌系统的参数辨识方法. 物理学报, 2015, 64(24): 240506. doi: 10.7498/aps.64.240506
    [4] 李睿, 张广军, 姚宏, 朱涛, 张志浩. 参数不确定的分数阶混沌系统广义错位延时投影同步. 物理学报, 2014, 63(23): 230501. doi: 10.7498/aps.63.230501
    [5] 刘乐柱, 张季谦, 许贵霞, 梁立嗣, 汪茂胜. 一种基于混沌系统部分序列参数辨识的混沌保密通信方法. 物理学报, 2014, 63(1): 010501. doi: 10.7498/aps.63.010501
    [6] 赵永平, 王康康. 具有增加删除机制的正则化极端学习机的混沌时间序列预测. 物理学报, 2013, 62(24): 240509. doi: 10.7498/aps.62.240509
    [7] 张宏立, 宋莉莉. 基于量子粒子群算法的混沌系统参数辨识. 物理学报, 2013, 62(19): 190508. doi: 10.7498/aps.62.190508
    [8] 曹小群, 张卫民, 宋君强, 朱小谦, 赵军. 非线性映射参数辨识的离散变分方法. 物理学报, 2012, 61(2): 020507. doi: 10.7498/aps.61.020507
    [9] 孙洁, 刘树堂, 乔威. 广义Julia 集的参数辨识. 物理学报, 2011, 60(7): 070510. doi: 10.7498/aps.60.070510
    [10] 李农, 李建芬, 刘宇平. 一类参数未知混沌系统的追踪控制与参数辨识. 物理学报, 2011, 60(5): 050507. doi: 10.7498/aps.60.050507
    [11] 李农, 李建芬, 刘宇平. 不确定混沌系统的反同步与参数辨识. 物理学报, 2010, 59(9): 5954-5958. doi: 10.7498/aps.59.5954
    [12] 王明军, 王兴元. 基于一阶时滞混沌系统参数辨识的保密通信方案. 物理学报, 2009, 58(3): 1467-1472. doi: 10.7498/aps.58.1467
    [13] 温淑焕. Hénon混沌系统的自适应预测函数控制快速算法. 物理学报, 2009, 58(8): 5209-5213. doi: 10.7498/aps.58.5209
    [14] 温淑焕, 王哲, 刘福才. Hénon混沌系统的自适应广义预测控制快速算法. 物理学报, 2009, 58(6): 3753-3758. doi: 10.7498/aps.58.3753
    [15] 李建芬, 李 农, 蔡 理, 张 斌. 不确定Chua’s电路的参数辨识与自适应同步. 物理学报, 2008, 57(12): 7500-7505. doi: 10.7498/aps.57.7500
    [16] 蒋 丹, 李松晶, 包 钢. 采用遗传算法对压力脉动过程中气泡模型参数的辨识. 物理学报, 2008, 57(8): 5072-5080. doi: 10.7498/aps.57.5072
    [17] 李 农, 李建芬, 刘宇平, 马 健. 基于线性反馈控制的不确定混沌系统的参数辨识. 物理学报, 2008, 57(3): 1404-1408. doi: 10.7498/aps.57.1404
    [18] 彭海朋, 李丽香, 杨义先, 张小红, 高 洋. 一阶时滞混沌的参数辨识. 物理学报, 2007, 56(11): 6245-6249. doi: 10.7498/aps.56.6245
    [19] 王兴元, 武相军. 不确定Chen系统的参数辨识与自适应同步. 物理学报, 2006, 55(2): 605-609. doi: 10.7498/aps.55.605
    [20] 关新平, 彭海朋, 李丽香, 王益群. Lorenz混沌系统的参数辨识与控制. 物理学报, 2001, 50(1): 26-29. doi: 10.7498/aps.50.26
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-11-01
  • 修回日期:  2015-12-08
  • 刊出日期:  2016-03-05

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