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《武汉理工大学》 2006年
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混沌系统参数估计与控制的演化算法研究

高飞  
【摘要】:湍流的产生机制之迷在百年来一直吸引着数代科学家为之倾倒和献身,曾被称为“经典物理学最后的疑团”,但是对湍流的研究进展甚缓,至今还停留在半经验理论的水平上。其中描述液体力学和等离子体的基本方程Navier-Stokes方程,在2000年被巴黎国际数学大会列为21世纪世界数学的七大难题之一。 从混沌来考察湍流发生的机制已引起国内外学者的广泛重视,为揭开湍流的产生机制提供了新思路和新途径。迄今已提出的很多有效的混沌控制与同步方法,不仅为混沌理论走向应用准备必要的手段,而且在理论上促进了混沌理论和流体力学特别是湍流理论等方面的深入研究。 对混沌系统的未知参数估计与在线估计和高阶不稳定的周期轨道(UPO)及其相关算法的深入研究,必将对混沌系统的控制及和基于UPO的混沌系统特征变量的表达产生深远影响。然而现有算法,如牛顿类算法,在探索UPO和系统参数在线识别方面的局限性,与混沌控制与同步的发展、要求形成了鲜明的反差。 本论文主要从演化算法(EA)的角度,以其新进展差异演化(DE)和粒子群优化(PSO)为基本算法,辅以合理的改进策略,对于Navier-Stokes的简化模型lorenz混沌系统和其二维平面上的简化Hénon混沌系统,通过模型转化构造合适的函数优化问题,讨论这些系统的参数估计、控制与同步等问题。 第一章首先介绍混沌学的研究背景和意义。其次探讨了与湍流、多相流及N-S方程等相关的混沌系统的历史与现状,分析存在的问题和解决的方案。而后介绍本文的研究内容、拟解决的关键问题和主要的创新点。 第二章首先从算法的理论、应用等角度,对EA的实质、特点、发展现状作概述。然后对其中的进化规划、模拟退火算法,特别是EA领域最为常见、影响最为广泛的GA的算法框架、组成和收敛性做出详尽的探讨。最后,鉴于EA类算法易收敛到局部最优的特点,介绍几类通用的算法改进策略。 第三章主要讨论DE和PSO两种典型的EA类算法。首先对DE和PSO的内在思想、实现方式、特点等进行详细的论述,分析其优缺点,探讨改进的策略。而后分别在基于最大公约数的思想求解电子基本电荷和非线性方程求根这
【学位授予单位】:武汉理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O415.5

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 袁利国;基于Logistic模型的几类系统的动力学研究及其参数估计[D];华南理工大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 苏玉亮,张鸣远,杨健,张超杰,薛海晖;水平管内气—液两相泡状流的混沌特征[J];核科学与工程;2002年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前5条
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2 左劼;基因表达式编程核心技术研究[D];四川大学;2004年
3 张丽平;粒子群优化算法的理论及实践[D];浙江大学;2005年
4 孙斌;基于小波和混沌理论的气液两相流流型智能识别方法[D];华北电力大学(河北);2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 何长英;演化计算在参数估计中的应用[D];武汉大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾庆海;马中军;王艺霖;;引入混沌理论的混凝土中氯离子传输机理研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
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7 董立峰;宋芙蓉;;黄河三角洲地区城镇体系分形研究[J];安徽农业科学;2008年35期
8 余君山;李峰;董贤春;张勇;吴开华;余挺;;双层连体密集式烤房群的设计与应用研究[J];安徽农业科学;2010年07期
9 秦益霖;史国栋;;农业科技服务系统中的基于复合混沌系统加密的图像信息保护算法[J];安徽农业科学;2010年27期
10 郑志敬;周钦富;张建华;杨胜利;;松墨天牛成虫林间种群数量混沌特性的识别[J];安徽农业科学;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈明杰;王常虹;张红梅;;基于有界性的非线性反馈指数稳定混沌同步[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 刘羿彤;付梦印;高宏斌;;一种改进的PSO算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 刘润杰;申金媛;穆维新;;SCTP流量的混沌控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 李曙光;;粒子群算法在高速公路多路径费用拆分方法研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 刘远新;邓飞其;罗艳辉;舒添慧;;ERP柔性平台下物流运输配送系统算法分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 刘润杰;申金媛;张端金;穆维新;;下一代网络信令流量的混沌预测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 范业坤;梁新荣;;基于粒子群优化的高速公路匝道PI控制器[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 丛亮;胡成全;郭宗鹏;姜宇;沙丽华;;基于模拟退火思想的基本粒子群算法改进[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 孔笋;陈增强;;基于差分进化的QoS组播路由算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 龚鹍;邓方;陈杰;;基于自适应差分进化算法和傅里叶神经网络的电子罗盘的标定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 万九文;国际原油海运运费市场波动特征研究[D];大连海事大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
4 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
5 刘华艳;耦合混沌系统广义同步研究[D];郑州大学;2010年
6 周斌;四桨两舵大型船舶螺旋桨的面元法设计研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 许红珍;不确定混沌系统同步方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 姜婵娟;遥控式水下机器人PID运动控制算法优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 李娅;基于混沌理论的电力谐波检测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 陈海艳;分数阶混沌系统的同步控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
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1 罗晓曙,汪秉宏;延迟反馈控制耦合映象格子中的时空混沌[J];原子能科学技术;2001年01期
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1 刘永建;三维Lorenz-like系统的动力学分析与超混沌研究[D];华南理工大学;2010年
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1 王海英;控制混沌和时空混沌的方法及理论研究[D];东北师范大学;2005年
【二级引证文献】
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1 鲍慧玲;翁贻方;;基于Logistic混沌映射的三角形加密体制[J];科学技术与工程;2013年18期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周伟良,何鲲,曹先彬,程慧霞;基于一种免疫遗传算法的BP网络设计[J];安徽大学学报(自然科学版);1999年01期
2 任杰,朱衡君;时间序列分析和参数识别方法确定两相流流态[J];北方交通大学学报;1998年04期
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4 周云龙,蔡辉,关月波,宋景东,沙鹏;水平管内油-气-水三相流流型特性研究[J];东北电力学院学报;2000年02期
5 周云龙,赵建伟,衣晓青,王晓刚,洪文鹏;倾斜下降管内气(汽)─液两相流动特性研究[J];东北电力学院学报;1995年03期
6 王东风,韩璞,于朝辉;电力系统中的混沌研究与混沌应用[J];电力科学与工程;2003年03期
7 杨超,洪冠新;求解非线性代数方程组的一种建议方法[J];飞行力学;1997年02期
8 高飞;基于空间收缩的种群灭亡差异演化算法[J];复杂系统与复杂性科学;2004年02期
9 周云龙,石惠娴,李泓源,宋景东,孙东红;螺旋管内气-液两相流截面含气率试验研究和理论模型[J];工程热物理学报;1999年01期
10 周立加,杨瑞昌,张彬,秦海静;垂直上升管内气液两相流流型鉴别研究[J];工程热物理学报;2000年03期
【相似文献】
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1 郑植仁,李建斌,张英,姜云,高锦岳;电光双稳系统中混沌控制的动态存储[J];光学学报;1998年06期
2 杨凌,刘曾荣;OGY方法的改进及证明[J];应用数学和力学;1998年01期
3 丁晓峰,刘宝利;金融危机的OGY混沌控制战略[J];自然辩证法研究;1999年05期
4 罗晓曙,刘慕仁,方锦清,孔令江,唐国宁;一种基于系统变量的线性和非线性变换实现混沌控制的方法[J];物理学报;2000年05期
5 王震宇,廖红印,周世平;rf-偏置约瑟夫森结的混沌控制以及热噪声的影响的研究[J];低温物理学报;2001年04期
6 刘建东;变型蔡氏电路中混沌控制的实验研究[J];物理实验;2005年03期
7 王建根;混沌同步研究进展综述[J];计算机工程与应用;2005年22期
8 方锦清,田炜,姚伟光;一个混沌电路与混沌控制实验[J];中国原子能科学研究院年报;1994年00期
9 王新晴,唐建宁,杨小强,王洋,王兰芳;基于神经网络的混沌控制原理对切削颤振的模拟控制研究[J];解放军理工大学学报(自然科学版);2000年06期
10 王猛;;混沌控制及其应用[J];黑龙江科技信息;2008年01期
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1 刘润杰;申金媛;穆维新;;SCTP流量的混沌控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 王浣尘;;一种工作行为演化模型与混沌控制[A];复杂巨系统理论·方法·应用——中国系统工程学会第八届学术年会论文集[C];1994年
3 焉德军;朱伟勇;;一类区间迭代映射的混沌控制[A];1999中国控制与决策学术年会论文集[C];1999年
4 张洵安;姜节胜;贺尔铭;;一曲屈梁混沌运动控制的研究[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
5 李立;李开富;陈永;;基于周期激振力作用的双杆摆机构混沌运动的抑制[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
6 谢承蓉;徐玉华;李军;;基于OGY方法的企业家激励混沌控制分析[A];第一届中国智能计算大会论文集[C];2007年
7 李立;张登材;刘朝晖;陈永;;周期信号扰动法应用于机器人机构混沌运动的控制[A];第十四届全国机构学学术研讨会暨第二届海峡两岸机构学学术交流会论文集[C];2004年
8 李洪奇;刘洪;李幼铭;;井间电磁场伪地震波场成像方法[A];寸丹集——庆贺刘光鼎院士工作50周年学术论文集[C];1998年
9 于尔东;王琳;陈丽宏;白雪;;受迫Duffing方程的电路板实现及混沌控制[A];第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(下册)[C];2010年
10 陈其坤;陈加良;;混沌经济系统控制方法的研究[A];2002中国控制与决策学术年会论文集[C];2002年
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1 通讯员 刘海洋 本报记者 侯静;提高创新能力 壮大科研队伍[N];科技日报;2002年
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1 王明军;混沌控制、同步及在保密通信中的应用[D];大连理工大学;2010年
2 李伟;保守系统的混沌控制[D];中国工程物理研究院;2001年
3 任海鹏;混沌控制方法及其应用研究[D];西安理工大学;2003年
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5 梁建术;高维非线性系统的分岔和混沌控制[D];天津大学;2003年
6 刘静岩;房地产投资分析及其混沌控制研究[D];天津大学;2003年
7 于洪洁;多自由度转子系统非线性动力学数值分析及混沌控制[D];大连理工大学;2002年
8 崇桂书;玻色-爱因斯坦凝聚体中的混沌与孤子[D];湖南师范大学;2004年
9 牛玉军;混沌控制与同步及其在信息加密中的应用[D];大连理工大学;2011年
10 安跃军;深海机器人推进电机混沌现象研究[D];沈阳工业大学;2005年
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1 刘期烈;基于神经网络的混沌控制研究[D];西南交通大学;2004年
2 姜显扬;基于遗传算法优化神经网络的混沌控制方法[D];郑州大学;2004年
3 王智峰;一类时滞混沌系统同步问题的研究[D];沈阳工业大学;2005年
4 侯书霞;基于非线性观测器的混沌同步控制研究[D];郑州大学;2005年
5 欧永成;对BZ反应3D模型变量变化率脉冲反馈混沌控制的理论研究[D];辽宁师范大学;2003年
6 曹海静;一种连续状态反馈方法控制混合光学双稳系统混沌[D];辽宁师范大学;2004年
7 任娜;双环掺铒光纤激光器混沌控制与同步研究[D];河北工业大学;2005年
8 张柯;DC/DC变换器混沌建模与控制的研究[D];重庆大学;2006年
9 朱志强;癫痫失神小发作模型的混沌控制[D];天津医科大学;2002年
10 武相军;混沌的控制、同步及加密的研究[D];大连理工大学;2006年
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