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武汉大学学报(工学版)2025年第06期:能源供需系统分数阶动力学建模及突变控制

来源:期刊VIP网 时间:


作者:朱鹏;肖敏;赵静;周颖;林金星;

单位:南京邮电大学自动化学院人工智能学院;

摘要:复杂系统中普遍存在突变现象,能源供需系统作为一类复杂的非线性系统,经常在临界点附近发生突变事件。由于分数阶算子能更精准地描述能源供需系统的记忆和遗传效应,基于分数阶动力系统理论,将时滞纳入4维能源供需系统中,建立了一类含时滞的分数阶4维能源供需系统模型,并研究了该模型由Hopf分岔诱导的突变动力学及优化控制问题。根据其现实意义,分析了系统零平衡点的稳定性,并选取时滞作为分岔参数揭示了系统的Hopf分岔及突变特性。为抑制突变现象,设计了时滞反馈控制器,探究了控制器增益系数对突变动力学的影响规律,实现突变控制目标。数值仿真结果表明,控制器的增益系数能够有效改变Hopf分岔发生的位置,从而扼制能源供需系统突变现象的发生。

关键词:能源供需系统;;非线性系统;;分数阶;;突变;;时滞;;时滞反馈控制策略;;Hopf分岔

基金资助:国家自然科学基金项目(编号:62073172);; 江苏省自然科学基金项目(编号:BK20221329);; 工业控制技术国家重点实验室开放课题(编号:ICT2022B43)