分数阶算法
㈠ matlab 分数阶求解
d=0.1
% r=i(1),i(2),..i(n)
% h=delta t, 2点之间的距离
fderiv(d,r,h)
% This function calculates the fractional derivative of order d for the
% given function r(t). It is assumed that the vector r contains the
% samples of the continuous signal r(t) which we are going to calculate its
% fractional derivative. h is a constant and represents the sampling
% period of r(t) (the time period between two samples). h must be small
% enough in the sense of Nyquist sampling theorem.
% y is the result achieved by applying the fractional differentiation
% operator on the input r. This contains the samples of the real output
% y(t) with the same sampling period used for r.
% It makes use of the Grnwald-Letnikov definition. The first element of
% the vector "r", i.e. r(1), is always zero.
%
% d : the order of fractional differentiation
% r : samples of the signal to be differentiated
% h : sampling poriod
function [y] = fderiv(d,r,h)
temp = 0;
for i=1:length(r)
for j=0:i-1
temp = temp+(-1)^j*(gamma(d+1)/(gamma(j+1)*gamma(d-j+1)))*r(i-j);
end
y(i) = temp;
temp = 0;
end
y = y/(h^d);
㈡ 四川大学计算机学院院长办公室详细地址
四川大学计算机学院院长: 周激流(主持行政工作,分管学科建设、对外联络、财务、计算机基础教学中心等工作)
周激流,男,1963年生,博士,教授,博士生导师
地址 :四川成都 四川大学 计算机学院/软件学院
邮编 :610064
电话 :85469945
e-mail:[email protected]
个人简要说明
四川省学术带头人,国家科技进步奖、国家技术发明奖评委,国家自然科学基金委通信评审专家,教育部calis/cadlis项目特聘专家。
主要从事计算机图形图象处理、计算智能、信息隐藏技术、分数阶微积分算法及其在信息处理中的应用等方面的研究工作。主持和主研了十二项国家级和省部级项目,出版学术专着三部,在国内外学术期刊和国际会议上发表论文七十多篇,其中ei检索38篇,istp检索35篇。
主讲课程为“微型计算机原理与汇编语言程序设计”、“现代通信技术”、“通信与信息系统学科前沿”、“新技术进展”等。
㈢ 什么是PID调节器,并举例说明P、I、D的调节作用。
PID 调节器是一个在工业控制应用中常见的反馈回路部件,PID是以它的三种纠正算法而命名的。这三种算法都是用加法调整被控制的数值。而实际上这些加法运算大部分变成了减法运算因为被加数总是负值。以下是PID的调节作用举例:
1.比例- 来控制当前,误差值和一个负常数P(表示比例)相乘,然后和预定的值相加。P只是在控制器的输出和系统的误差成比例的时候成立。这种控制器输出的变化与输入控制器的偏差成比例关系。比如说,一个电热器的控制器的比例尺范围是10°C,它的预定值是20°C。那么它在10°C的时候会输出100%,在15°C的时候会输出50%,在19°C的时候输出10%,注意在误差是0的时候,控制器的输出也是0。
2.积分 - 来控制过去,误差值是过去一段时间的误差和,然后乘以一个负常数I,然后和预定值相加。I从过去的平均误差值来找到系统的输出结果和预定值的平均误差。一个简单的比例系统会振荡,会在预定值的附近来回变化,因为系统无法消除多余的纠正。通过加上一个负的平均误差比例值,平均的系统误差值就会总是减少。所以,最终这个PID回路系统会在预定值定下来。
3.微分- 来控制将来,计算误差的一阶导,并和一个负常数D相乘,最后和预定值相加。这个导数的控制会对系统的改变作出反应。导数的结果越大,那么控制系统就对输出结果作出更快速的反应。这个D参数也是PID被称为可预测的控制器的原因。D参数对减少控制器短期的改变很有帮助。一些实际中的速度缓慢的系统可以不需要D参数。
(3)分数阶算法扩展阅读:
用更专业的话来讲,一个PID控制器可以被称作一个在频域系统的滤波器。这一点在计算它是否会最终达到稳定结果时很有用。如果数值挑选不当,控制系统的输入值会反复振荡,这导致系统可能永远无法达到预设值。
㈣ 分数阶微积分的应用举例
分数阶导数在很多领域都有应用,下面拿与生活联系比较紧密的气候研究、医学图像处理、地震分析为例进行进一步地阐述与说明。
4.1天气和气候的研究
我们都知道没有一天天气是一样的,而气候的预测也不可能提到日程上来研究。这说明天气和气候的研究是比较困难的。天气和气候虽然遵从流体力学规律,但是却显示出随机性,研究天气和气候之间的关系必须引入分数阶的导数和积分,从物理上讲不外乎说明天气和气候的随机程度是不相同的。为此提出气候的q(0 ≤q≤1) 阶微商是天气。此时引入天气和气候之间的桥梁——分数阶导数,这为天气与气候的研究带来很大的方便。
4.2医学图像处理
医学图像一般是指为了清楚地看到病人内部的局部器官病变情况而通过一定的设备仪器得到的图片,例如CT、B超等图片。由于设备,技术等方面的原因,得到的医学图像有可能模糊不清。图像的不清晰对临床诊断带来很大的麻烦。所以要考虑怎样处理,可以得到更清晰的医学图像。
现在从分数阶微分基本定义出发,可以作用于二维医学图像的分数阶微分掩模,掩模可以根据对图像的需求进行增强。通过实验证明,这个方法可以有效完成对医学图像的处理,并且弥补了传统方法不能连续改变处理效果的缺点,是一种简单可行并且效果较好的图像增强方法。
所以说分数阶导数对医学图像的处理,帮助是很大的。
4.3地震奇异性分析
由文献【4】,我们知道传统的地震解释主要是观测地震资料的振幅及相位的变化,而振幅往往并不能反映真实的地质情况。地震界面可能是岩性分界面也可能是岩性过渡带,岩性过渡带的地震反射波是入射波的分数阶导数。
因此我们将分数阶导数引入地震属性计算中,构建一种对波形敏感而对振幅变化不敏感的新属性——奇异性,用以刻画反射界面的横向变化。
方法的基本原理是首先计算地震子波的不同分数阶导数,然后利用匹配追踪算法将地震数据分解成地震子波的不同分数阶导数,进而获得反射波同相轴的分数阶。对胜利油田某区块实际二维地震资料进行了试处理,结果表明分数阶导数剖面能很好地描述不整合面,反映实际界面的横向变化。
㈤ 运筹学与控制论考研数学考数几
运筹学与控制论考数学一,
南开大学运筹学与控制论专业2016年考研招生简章招生目录
专业代码:070105
研究方向
01运筹学与现代管理
02金融数学与金融系统
03智能决策支持系统
04物流与供应链管理
考试科目
①101思想政治理论
②201英语一
③301数学一
④806运筹学(计控学院)
复试科目:
专业综合基础测试。含:(逻辑、专业英语、自动控制原理、运筹学、数字逻辑、电路分析、计算机组成原理、模拟电路、现代控制论、电机拖动)
C/C++编程能力测试。