Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "Fractional calculus" wg kryterium: Temat


Wyświetlanie 1-88 z 88
Tytuł:
Set-valued fractional order differential equations in the space of summable functions
Autorzy:
Salem, Hussein
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/729465.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Wydział Matematyki, Informatyki i Ekonometrii
Tematy:
fractional calculus
set-valued problem
Opis:
In this paper, we study the existence of integrable solutions for the set-valued differential equation of fractional type
$(D^{αₙ} - ∑_{i=1}^{n-1} a_i D^{α_i})x(t) ∈ F(t,x(φ(t)))$,
a.e. on (0,1), $I^{1 - αₙ} x(0) = c$, αₙ ∈ (0,1),
where F(t,·) is lower semicontinuous from ℝ into ℝ and F(·,·) is measurable. The corresponding single-valued problem will be considered first.
Źródło:
Discussiones Mathematicae, Differential Inclusions, Control and Optimization; 2008, 28, 1; 83-93
1509-9407
Pojawia się w:
Discussiones Mathematicae, Differential Inclusions, Control and Optimization
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of fractional order theory of thermoelasticity to a 1D problem for a spherical shell
Autorzy:
Raslan, W. E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/949113.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
fractional calculus
spherical shell
thermoelasticity
Opis:
In this work, we apply the fractional order theory of thermoelasticity to a one-dimensional problem of distribution of thermal stresses and temperature in a generalized thermoelastic medium in the form of a spherical shell subjected to sudden change in the temperature of its external boundary. Laplace transform techniques are used to solve the problem. Numerical results are computed and represented graphically for the temperature, displacement and stress distributions.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2016, 54, 1; 295-304
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Formulation of the simple Markovian model using fractional calculus approach and its application to analysis of queue behavior of severe patients
Autorzy:
Dhar, Soma
Mahanta, Lipi B.
Das, Kishore Kumar
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1359228.pdf
Data publikacji:
2019-04-25
Wydawca:
Główny Urząd Statystyczny
Tematy:
fractional order
arrival rate
patients
fractional calculus
Opis:
In this paper, we introduce a fractional order of a simple Markovian model where the arrival rate of the patient is Poisson, i.e. independent of the patient size. Fraction is obtained by replacing the first order time derivative in the difference differential equations which govern the probability law of the process with the Mittag-Leffler function. We derive the probability distribution of the number N(t) of patients suffering from severe disease at an arbitrary time t. We also obtain the mean size (number) of the patients suffering from severe disease waiting for service at any given time t, in the form of E ν 0.5,0.5 (t), for different fractional values of server activity status, ν = 1,0.95,0.90 and for arrival rates α = β = 0.5. A numerical example is also evaluated and analysed by using the simple Markovian model with the help of simulation techniques.
Źródło:
Statistics in Transition new series; 2019, 20, 1; 117-129
1234-7655
Pojawia się w:
Statistics in Transition new series
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On geometrical interpretation of the fractional strain concept
Autorzy:
Sumelka, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280568.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
fractional strain
fractional calculus
non-local models
Opis:
In this paper, for the first time, the geometrical interpretation of fractional strain tensor components is presented. In this sense, previous considerations by this author are shown in a new light. The fractional material and spatial line elements concept play a crucial role in the interpretation.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2016, 54, 2; 671-674
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A note on non-associated Drucker-Prager plastic flow in terms of fractional calculus
Autorzy:
Sumelka, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279840.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
fractional calculus
plastic flow
non-normality
Opis:
In this paper, we consider a special case of the general fractional plastic flow rule, namely the one which is equivalent to the classical non-associated Drucker-Prager (D-P) plasticity model. Fractional plastic flow is obtained from the classical flow rule by generalisation of the classical gradient of a plastic potential with a fractional gradient operator. It is important that, contrary to the classical models, non-associativity of fractional flow appears without introduction of the additional potential. The classical associative D-P plasticity is obtained as a special case. The discussion on objectivity of the fractional gradient is also presented also.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2014, 52, 2; 571-574
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The use of simulated annealing method for optimization of fractional order PID controller
Autorzy:
Mikulski, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/97234.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
Tematy:
fractional order controller
optimization
fractional calculus
simulated annealing
Opis:
The paper describes method of parameters selection for control system with fractional order PIλDμ controller steering second order oscillated object. As a selection algorithm was used simulated annealing optimization method with random variant of cooling strategy. As a target function for optimization was selected Integral Squared Error (ISE).
Źródło:
Computer Applications in Electrical Engineering; 2015, 13; 178-187
1508-4248
Pojawia się w:
Computer Applications in Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Probing 3D chaotic Thomas’ cyclically attractor with multimedia encryption and electronic circuitry
Autorzy:
Khan, NajeebAlam
Qureshi, Muhammad Ali
Akbar, Saeed
Ara, Asmat
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/27312000.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
Thomas’ cyclically attractor
fractional calculus
chaos
encryption
Opis:
This study investigates Thomas’ cyclically symmetric attractor dynamics with mathematical and electronic simulations using a proportional fractional derivative to comprehend the dynamics of a given chaotic system. The three-dimensional chaotic flow was examined in detail with Riemann-Liouville derivative for different values of the fractional index to highlight the sensitivity of chaotic systems with initial conditions. Thus, the dynamics of the fractional index system were investigated with Eigenvalues, Kaplan-Yorke dimension, Lyapunov exponent, and NIST testing, and their corresponding trajectories were visualized with phase portraits, 2D density plot, and Poincaré maps. After obtaining the results, we found that the integer index dynamics are more complex than the fractional index dynamics. Furthermore, the chaotic system circuit is simulated with operational amplifiers for different fractional indices to generate analog signals of the symmetric attractor, making it an important aspect of engineering. The qualitative application of our nonlinear chaotic system is then applied to encrypt different data types such as voice, image, and video, to ensure that the developed nonlinear chaotic system can widely applied in the field of cyber security.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2023, 33, 1; 239--271
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Monotonic solutions of multi term fractional differential equations
Autorzy:
Salem, Hussein A. H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/745873.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Matematyczne
Tematy:
Fractional calculus
fixed point theorem
Cauchy problem
Opis:
In this paper, we present an existence of monotonic solutions for a nonlinear multi term non-autonomous fractional differential equation in the Banach space of summable functions. The concept of measure of noncompactness and a fixed point theorem due to \(G\). Emmanuele is the main tool in carring out our proof.
Źródło:
Commentationes Mathematicae; 2007, 47, 1
0373-8299
Pojawia się w:
Commentationes Mathematicae
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Parallel Scott-Blair fractional model of viscoelastic biological materials
Autorzy:
Stankiewicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/411389.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Oddział w Lublinie PAN
Tematy:
fractional calculus
viscoelasticity
relaxation modulus
Scott-Blair fractional model
Opis:
Fractional calculus is a mathematical approach dealing with derivatives and integrals of arbitrary and also complex orders. Therefore, it adds a new means to understand and describe the nature and behavior of complex dynamical systems. Here we use the fractional calculus for modeling mechanical viscoelastic properties of materials. In the present work, after reviewing some of the main viscoelastic fractional models, a new parallel model is employed, connecting in parallel two Scott-Blair models with additional multiplicative weight functions. The model is presented in terms of two power functions weighted by Debye-type functions extend representation, understanding and description of complex systems viscoelastic properties. Monotonicity of the model relaxation modulus is studied and some upper bounds for the minimal time value, above which the model relaxation modulus is monotonically decreasing are given and compared both analytically and numerically. The comparison with the results of relaxation tests executed on some real phenomena has shown that the parallel Scott-Blair model involving fractional derivatives has been in a good agreement.
Źródło:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes; 2018, 7, 1; 107-115
2084-5715
Pojawia się w:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Description of selected pneumatic elements and systems using fractional calculus
Wybrane elementy i układy pneumatyczne opisane za pomocą rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów
Autorzy:
Pietruszczak, Daniel
Nowocień, Artur
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/106071.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu
Tematy:
fractional calculus
pressure transducer
rachunek różniczkowy niecałkowitych rzędów
Opis:
The paper presents the application of fractional calculus to describe the dynamics of selected pneumatic elements and systems. In the construction of mathematical models of the analysed dynamic systems, the Riemann-Liouville definition of differintegral of non- integer order was used. For the analysed model, transfer function of integer and non-integer order was determined. Functions describing characteristics in frequency domains were determined, whereas the characteristics of the elements and systems were obtained by means of computer simulation. MATLAB programme were used for the simulation research.
W artykule przedstawiono zastosowanie rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów (ang. fractional calculus) do opisu dynamiki zjawisk układów pneumatycznych wybranych elementów i układów. W budowie modeli matematycznych, analizowanych układów dynamicznych, wykorzystano definicję Riemanna–Liouville’a pochodno–całki niecałkowitego rzędu. Dla analizowanego modelu, wyznaczono transmitancję operatorową całkowitego i niecałkowitego rzędu. Wyznaczono zależności opisujące charakterystyki częstotliwościowe, na drodze symulacji komputerowej uzyskano charakterystyki analizowanych układów. Do badań symulacyjnych wykorzystano oprogramowanie MATLAB.
Źródło:
Journal of Automation, Electronics and Electrical Engineering; 2019, 1, 1; 43-49
2658-2058
2719-2954
Pojawia się w:
Journal of Automation, Electronics and Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Generalized Isoperimetric FVPs Via Caputo Approach
Autorzy:
Taïeb, Amele
Dahmani, Zoubir
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2188101.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Uniwersytet Jagielloński. Wydawnictwo Uniwersytetu Jagiellońskiego
Tematy:
Caputo derivative
Fractional calculus of variations
isoperimetric problems
Opis:
In this paper, we study several fractional variational problems with functionals that contain n unknown functions with their higher order Caputo derivatives and Riemann–Liouville integrals. We prove generalized fractional Euler–Lagrange equations. We also study an isoperimetric problem with multiple constraints, and we find the optimality conditions. Some examples are provided to illustrate the applications of the results.
Źródło:
Universitatis Iagellonicae Acta Mathematica; 2019, 56; 23-40
2084-3828
0083-4386
Pojawia się w:
Universitatis Iagellonicae Acta Mathematica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional order model of measured quantity errors
Autorzy:
Cioć, R.
Chrzan, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200953.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
data processing
measured quantities errors
jitter
Opis:
The paper presents an interpretation of fractional calculus for positive and negative orders of functions based on sampled measured quantities and their errors connected with digital signal processing. The derivatives as a function limit and the Grunwald-Letnikov differintegral are shown in chapter 1 due to the similarity of the presented definition. Notation of fractional calculus based on the gradient vector of measured quantities and its geometrical and physical interpretation of positive and negative orders are shown in chapter 2 and 3.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 6; 1023-1030
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Extended fractional calculus of variations, complexified geodesics and Wong’s fractional equations on complex plane and on Lie algebroids
Autorzy:
El-Nabulsi, Ahmad Rami
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/747310.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej. Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej
Tematy:
Extended fractional calculus
complex plane
complex Lie algebroids
Opis:
In this work, we communicate the topic of complex Lie algebroids based on the extended fractional calculus of variations in the complex plane. The complexified Euler-Lagrange geodesics and Wong’s fractional equations are derived. Many interesting consequences are explored.
Źródło:
Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, sectio A – Mathematica; 2011, 65, 1
0365-1029
2083-7402
Pojawia się w:
Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, sectio A – Mathematica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the existence of optimal consensus control for the fractional Cucker-Smale model
Autorzy:
Almeida, R.
Kamocki, R.
Malinowska, A. B.
Odzijewicz, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1409211.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
fractional differential systems
flocking model
consensus
optimal control
Opis:
This paper addresses the nonlinear Cucker-Smale optimal control problem under the interplay of memory effect. The aforementioned effect is included by employing the Caputo fractional derivative in the equation representing the velocity of agents. Sufficient conditions for the existence of solutions to the considered problem are proved and the analysis of some particular problems is illustrated by two numerical examples.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2020, 30, 4; 625-651
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Existence of a solution for the fractional forced pendulum
Autorzy:
Torres, C.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/122603.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
fractional calculus
fractional boundary value problem
mountain pass theorem
fractional space
Opis:
In this work we study the fractional forced pendulum equation with combined fractional derivatives - tDαT 0Dαt u( t ) + g ( u ( t )) = f ( t ), t ∈ ( 0, T ) ( 0. 1 ) u ( 0 ) = u ( T ) = 0 where ½ < α < 1, g ∈ C ( R, R ), bounded f ∈ C [ 0, T ]. Using minimization techniques form variational calculus we show that ( 0. 1 ) has a nontrivial solution.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2014, 13, 1; 125-142
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wybrane zagadnienia z zakresu liniowych ciągłych układów niecałkowitego rzędu
Selected problems of continuous-time linear systems of non-integer order
Autorzy:
Busłowicz, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/275612.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
rachunek różniczkowo-całkowy
rachunek niecałkowitego rzędu
differential-integral calculus
fractional calculus
Opis:
W pracy dokonano przeglądu wybranych zagadnień z zakresu rachunku niecałkowitego rzędu oraz teorii ciągłych układów liniowych stacjonarnych rzędu niecałkowitego, takich jak metody opisu, synteza regulatorów niecałkowitego rzędu, ich modelowanie oraz realizacja praktyczna, a także badanie stabilności układów regulacji. Rozważania zilustrowano przykładami liczbowymi.
The paper gives the review of the selected problems from calculus of non-integer order and theory of continuous-time linear systems of non-integer order such as description methods, synthesis of non-integer controllers, their modelling and practical realization and also stability checking of the control systems. The considerations are illustrated by examples.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2010, 14, 2; 93-114
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Problems in solving fractional differential equations in a microcontroller implementation of an FOPID controller
Autorzy:
Matusiak, Mariusz
Ostalczyk, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140935.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
Grünwald-Letnikov fractional-order backward difference
FOPID
hardware implementation
Opis:
The article focuses on the fractional-order backward difference, sum, linear time-invariant equation analysis, and difficulties of the fractional calculus microcontroller implementation with regard to designing a fractional-order proportional integral derivative (FOPID) controller. In opposite to the classic proportional integral derivative (PID), the FOPID controller is defined by five independent parameters. Hence, it is more customizable and, potentially, more precise on condition that the values of fractional integration and differentiation orders are properly selected. However, a number of operations and the time required to calculate the output signal continuously increase. This can be a significant problem considering the limitations of a microcontroller, including memory size and a constant sampling time of the set-up analog-to-digital (ADC) converters. In the article, three solutions are considered, and results obtained in the experiments are presented.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2019, 68, 3; 565-577
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Implementacja ułamkowego rachunku różniczkowego do identyfikacji modeli systemów ułamkowych
Implementation of fractional differential calculus to identify models of fractional systems
Autorzy:
Janiczek, T.
Janiczek, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/156210.pdf
Data publikacji:
2007
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
pochodna ułamkowa
ułamkowy rachunek różniczkowy
identyfikacja
fractional derivative
fractional calculus
identification
Opis:
W artykule omówiono podstawowe pojęcia związane z ułamkowym rachunkiem różniczkowym jak uogólnione definicje całki i pochodnej rzędu ułamkowego oraz właściwości przekształceń z nimi związanych. Pokazano przekształcenia i możliwości wykorzystania ułamkowego rachunku różniczkowego na bazie identyfikacji parametrów przetwornika PVDF i modyfikowanego tlenku bizmutu Bi2O3, pozwalające na wyliczenie funkcji oryginalnej.
This paper presents fundamental definitions concerning fractional calculus as generalized definitions of fractional integral and derivative and their properties. It shows transformations and possibilities of using fractional differential equation on a base of identification of parameters of PVDF transducer and of a modified bismuth oxides Bi2O3, leading to evaluate the original function.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2007, R. 53, nr 9 bis, 9 bis; 194-197
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On subordination for classes of non-Bazilevic type
Autorzy:
Ibrahim, Rabha W.
Darus, Maslina
Tuneski, Nikola
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/747159.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej. Wydawnictwo Uniwersytetu Marii Curie-Skłodowskiej
Tematy:
Fractional calculus
subordination
non-Bazilevic function
Jack’s lemma
Opis:
We give some subordination results for new classes of normalized analytic functions containing differential operator of non-Bazilevic type in the open unit disk. By using Jack’s lemma, sufficient conditions for this type of operator are also discussed.
Źródło:
Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, sectio A – Mathematica; 2010, 54, 2
0365-1029
2083-7402
Pojawia się w:
Annales Universitatis Mariae Curie-Skłodowska, sectio A – Mathematica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Different linear control laws for fractional chaotic maps using Lyapunov functional
Autorzy:
Almatroud, A. Othman
Ouannas, Adel
Grassi, Giuseppe
Batiha, Iqbal M.
Gasri, Ahlem
Al-sawalha, M. Mossa
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2083459.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
discrete fractional calculus
chaotic map
linear control
Lyapunov method
Opis:
Dynamics and control of discrete chaotic systems of fractional-order have received considerable attention over the last few years. So far, nonlinear control laws have been mainly used for stabilizing at zero the chaotic dynamics of fractional maps. This article provides a further contribution to such research field by presenting simple linear control laws for stabilizing three fractional chaotic maps in regard to their dynamics. Specifically, a one-dimensional linear control law and a scalar control law are proposed for stabilizing at the origin the chaotic dynamics of the Zeraoulia-Sprott rational map and the Ikeda map, respectively. Additionally, a two-dimensional linear control law is developed to stabilize the chaotic fractional flow map. All the results have been achieved by exploiting new theorems based on the Lyapunov method as well as on the properties of the Caputo h-difference operator. The relevant simulation findings are implemented to confirm the validity of the established linear control scheme.
Źródło:
Archives of Control Sciences; 2021, 31, 4; 765-780
1230-2384
Pojawia się w:
Archives of Control Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite length triple estimation algorithm and its application to gyroscope mems noise identification
Autorzy:
Macias, Michał
Sierociuk, Dominik
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2204616.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
fractional calculus
fractional Kalman filter
estimation of fractional order systems
fractional order noise
Opis:
The noises associated with MEMS measurements can significantly impact their accuracy. The noises characterised by random walk and bias instability errors strictly depend on temperature effects that are difficult to specify during direct measurements. Therefore, the paper aims to estimate the fractional noise dynamics of the stationary MEMS gyroscope based on finite length triple estimation algorithm (FLTEA). The paper deals with the state, order and parameter estimation of fractional order noises originating from the MEMS gyroscope, being part of the popular Inertial Measurement Unit denoted as SparkFun MPU9250. The noise measurements from , and gyroscope axes are identified using a modified triple estimation algorithm (TEA) with finite approximation length. The TEA allows a simultaneous estimation of the state, order and parameter of fractional order systems. Moreover, as it is well-known that the number of samples in fractional difference approximations plays a key role, we try to show the influence of applying the TEA with various approximation length constraints on final estimation results. The validation of finite length TEA in the noise estimation process coming from MEMS gyroscope has been conducted for implementation length reduction achieving 50% of samples needed to estimate the noise with no implementation losses. Additionally, the capabilities of modified TEA in the analysis of fractional constant and variable order systems are confirmed in several numerical examples.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2023, 17, 2; 219--229
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the monotonicity of the relaxation spectrum of fractional Maxwell model of viscoelastic materials
Autorzy:
Stankiewicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/411420.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Oddział w Lublinie PAN
Tematy:
fractional calculus
viscoelasticity
fractional Maxwell model
relaxation spectrum
maximum of relaxation spectrum
Opis:
This article focuses on the relaxation spectrum of fractional Maxwell model, which is a generalization of classic viscoelastic Maxwell model to non-integer order derivatives. The analytical formula for the spectrum of relaxation frequencies is derived. Theoretical analysis of the relaxation spectrum monotonicity is conducted by using simple analytical methods and illustrated by means of numerical examples. The necessary and sufficient conditions for the existence and uniqueness of the maximum of relaxation spectrum are stated and proved. The analytical formulas for minimum and maximum of the relaxation spectrum are derived. Also, a few useful properties concerning the relaxation spectrum monotonicity and concavity are given in the mathematical form of simple inequalities expressed directly in terms of the fractional Maxwell model parameters, which can be used to simplify the calculations and analysis.
Źródło:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes; 2018, 7, 1; 117-125
2084-5715
Pojawia się w:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Two-stage scheme for identification of parallel Scott-Blair fractional model of viscoelastic biological materials
Autorzy:
Stankiewicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/411463.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Oddział w Lublinie PAN
Tematy:
fractional calculus
viscoelasticity
relaxation modulus
parallel Scott-Blair fractional model
model identification
Opis:
Fractional calculus considers derivatives and integrals of an arbitrary order. This article focuses on fractional parallel Scott-Blair model of viscoelastic biological materials, which is a generalization of classic Kelvin-Voight model to non-integer order derivatives suggested in the previous paper. The parallel Scott-Blair model admit the closed form of analytical solution in terms of two power functions multiplied by Debye type weight function. To build a parallel Scott-Blair model when only discrete-time measurements of the relaxation modulus are accessible for identification is a basic concern. Based on asymptotic models a two-stage approach is proposed for fitting the measurement data, which means that in the first stage the data are fitted by solving two dependent, but simple, linear least-squares problems in two separate time intervals. Next, at the second stage of the identification procedure the exact parallel Scott-Blair model optimal in the least-squares sense is computed. The log-transformed relaxation modulus data is used in the first stage of identification scheme, while the original relaxation modulus data is applied for the second stage identification. A complete identification procedure is presented. The usability of the method to find the parallel Scott-Blair fractional model of real biological material is demonstrated. The parameters of the parallel Scott-Blair model of a sample of sugar beet root, which very closely approximate the experimental relaxation modulus data, are given.
Źródło:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes; 2018, 7, 1; 87-96
2084-5715
Pojawia się w:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Quadratic integral equations in reflexive Banach space
Autorzy:
Salem, Hussein
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/729287.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Wydział Matematyki, Informatyki i Ekonometrii
Tematy:
Pettis integral
fractional calculus
fixed point theorem
quadratic integral equation
Opis:
This paper is devoted to proving the existence of weak solutions to some quadratic integral equations of fractional type in a reflexive Banach space relative to the weak topology. A special case will be considered.
Źródło:
Discussiones Mathematicae, Differential Inclusions, Control and Optimization; 2010, 30, 1; 61-69
1509-9407
Pojawia się w:
Discussiones Mathematicae, Differential Inclusions, Control and Optimization
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The Cauchy problem for the time-fractional advection diffusion equation in a layer
Autorzy:
Povstenko, Y.
Klekot, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/298257.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Uniwersytet Warmińsko-Mazurski w Olsztynie
Tematy:
porous medium
non-Fickian diffusion
fractional calculus
Mittag-Leffler function
Opis:
The time-fractional advection-diffusion equation with the Caputo time derivative is studied in a layer. The fundamental solution to the Cauchy problem is obtained using the integral transform technique. The logarithmicsingularity term is separated from the solution. Expressions amenable for numerical treatment are obtained. The numerical results are illustrated graphically.
Źródło:
Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn; 2016, 19(3); 231-244
1505-4675
2083-4527
Pojawia się w:
Technical Sciences / University of Warmia and Mazury in Olsztyn
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Computer Modeling of Supercapacitor with Cole-Cole Relaxation Model
Autorzy:
Orzyłowski, M.
Lewandowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/108792.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Społeczna Akademia Nauk w Łodzi
Tematy:
Supercapacitor modeling
Cole-Cole relaxation model
fractional calculus
control systems
Opis:
Electric energy stored insupercapacitors is associated with ion movement between the porous electrodes . This phenomenon can be described by dielectric relaxation model. Cole-Davidson relaxation model application reported in publications is difficult to use for control purposes. In the paper for impedance of the supercapacitors description Cole-Cole relaxation model is applied. For impedance parameters identification Nedler-Mead simplex method is used. Supercapacitor impedance model simplification based on physical properties is presented. Such model can be easy used for calculations in Matlab environment with FOTF toolbox designed to fractional calculus. The example of modeling of dynamic system with supercapacitor impedance model is described. The effects of the simulation show that fractional model of superapacitors is important tool for exact description of its dynamics.
Źródło:
Journal of Applied Computer Science Methods; 2013, 5 No. 2; 105-121
1689-9636
Pojawia się w:
Journal of Applied Computer Science Methods
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional calculus for continuum mechanics – anisotropic non-locality
Autorzy:
Sumelka, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201244.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
non-local kinematics
fractional calculus
anisotropy
kinematyka
rachunek ułamkowy
anizotropia
Opis:
In this paper, a generalisation of previous author’s formulation of fractional continuum mechanics for the case of anisotropic non-locality is presented. The discussion includes a review of competitive formulations available in literature. The overall concept is based on the fractional deformation gradient which is non-local due to fractional derivative definition. The main advantage of the proposed formulation is its structure, analogous to the general framework of classical continuum mechanics. In this sense, it allows to define similar physical and geometrical meaning of introduced objects. The theoretical discussion is illustrated by numerical examples assuming anisotropy limited to single direction.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2016, 64, 2; 361-372
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Economic growth in the European Union modelled with fractional derivatives: first results
Autorzy:
Tejado, I.
Pérez, E.
Valério, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201418.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
economic growth
Europe
fractional calculus
wzrost gospodarczy
Europa
rachunek różniczkowy
Opis:
This paper presents models of economic growth for all states of the European Union (EU), since either 1970 or the year of accession to the EU. Both integer and fractional order models are obtained, where the gross domestic product (GDP) is a function of the country’s land area, gross capital formation (GCF), exports of goods and services, and average years of school attendance.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 455-465
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Existence results for impulsive semilinear fractional differential inclusions with delay in Banach spaces
Autorzy:
Hammouche, Hadda
Guerbati, Kaddour
Benchohra, Mouffak
Abada, Nadjat
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/729312.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Wydział Matematyki, Informatyki i Ekonometrii
Tematy:
fractional calculus
caputo fractional derivative
multivalued map
differential inclusions
mild solution
fixed point
Opis:
In this paper, we introduce a new concept of mild solution of some class of semilinear fractional differential inclusions of order 0 < α < 1. Also we establish an existence result when the multivalued function has convex values. The result is obtained upon the nonlinear alternative of Leray-Schauder type.
Źródło:
Discussiones Mathematicae, Differential Inclusions, Control and Optimization; 2013, 33, 2; 149-170
1509-9407
Pojawia się w:
Discussiones Mathematicae, Differential Inclusions, Control and Optimization
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Positive integrable solutions for nonlinear integral and differential inclusions of fractional-orders
Autorzy:
Al-Issa, Shorouk
El-Sayed, Ahmed Mohamed Ahmed
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/746526.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Matematyczne
Tematy:
integral inclusion
fractional-calculus
Caratheodory condition
differential inclusion
fixed point theorem
Opis:
In this paper we study the global existence of positive integrable solution for the nonlinear integral inclusion of fractional order \[ x(t) \in p(t) + I^\alpha F_1 (t, I^\beta f_2 (t, x(\varphi(t)))),\quad t \in (0, 1). \] As an application the global existence of the solution for the initial-value problem of the arbitrary (fractional) orders differential inclusion \[ \frac{dx(t)}{dt}\in p(t)+ I^\alphaF_1(t,D^\gammax(t))),\quad \text{a.e.}\ t gt 0 \] will be studied.
Źródło:
Commentationes Mathematicae; 2009, 49, 2
0373-8299
Pojawia się w:
Commentationes Mathematicae
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional discrete model of an electrical drive with brushless micro-motor
Autorzy:
Matusiak, M.
Bąkała, M.
Wojciechowski, R.
Ostalczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200454.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
system modeling
system identification
fractional order calculus
Opis:
The use of fractional-order calculus for system modeling is a good alternative to well-known classic integer-order methods, primarily due to the precision with which the modeled object may be mapped. In this study, we created integer and fractional discrete models of a real object – a highspeed brushless micro-motor. The accuracy of the models was verified and compared.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2020, 68, 3; 421-427
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza modelu ułamkowego rzędu procesów szybkich reaktora jądrowego
Fractional model of fast processes in nuclear reactor analysis
Autorzy:
Nowak, T. K.
Duzinkiewicz, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/407877.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
rachunek ułamkowy
reaktor jądrowy
równania różniczkowe
fractional calculus
fission reactors
differential equations
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań dotyczące rozwiązań numerycznych punktowego modelu ułamkowego rzędu kinetyki neutronów oraz wymiany ciepła w reaktorze jądrowym. Zbudowano model ułamkowego rzędu z sześcioma grupami neutronów opóźnionych wraz równaniami wymiany ciepła. Model matematyczny został zaimplementowany w środowisku Matlab i zbadany symulacyjnie dla skoków reaktywności. Przeprowadzono analizę wpływu wybranych parametrów modelu na uzyskiwane rozwiązania.
The paper presents the results concerning numerical solutions of the fractional point kinetics and heat exchange model for nuclear reactor. The fractional neutron point kinetics model with six groups of delayed neutron precursors was developed and numerical solutions were proposed. Mathematical model has been implemented in the Matlab environment and tested using typical step input change. The analysis of the impact of chosen parameters was conducted.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2014, 1; 44-47
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of selected dynamic properties of quasi-fractional-order measuring transducer used in transportation facilities
Autorzy:
Luft, M.
Cioć, R.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/393984.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polskie Stowarzyszenie Telematyki Transportu
Tematy:
measuring transducer
accelerometer
fractional calculus
MATLAB
Simulink
przetwornik pomiarowy
akcelerometr
rachunek ułamkowy
Opis:
The paper presents possibilities of using fractional calculus in dynamic measurements used in telematic equipment in cars and railway vehicles diagnostic systems. It describes a laboratory measurement system for investigating dynamic properties of accelerometers. Tests are executed in the MATLAB&Simulink programme. Properties of the examined transducers of integral and quasi-fractional-orders are compared. The authors indicate the fractional calculus advantages from the point of view of their dynamics description.
Źródło:
Archives of Transport System Telematics; 2014, 7, 3; 17-21
1899-8208
Pojawia się w:
Archives of Transport System Telematics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza właściwości dynamicznych wybranych układów pneumatycznych za pomocą rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów. Cz. 1, Badania symulacyjne
Analysis of dynamic properties of selected pneumatic systems using fractional calculus. Part 1, Simulation tests
Autorzy:
Luft, M.
Nowocień, A.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/313922.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM"
Tematy:
właściwości dynamiczne
rachunek różniczkowy
układy pneumatyczne
dynamical properties
pneumatic system
fractional calculus
Opis:
W artykule przedstawiono zastosowanie rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów (ang. fractional calculus) do opisu dynamiki zjawisk układów pneumatycznych. W budowie modeli matematycznych, analizowanych układów dynamicznych, wykorzystano definicję Riemanna-Liouville’a pochodno-całki niecałkowitego rzędu. Dla analizowanego modelu, wyznaczono transmitancję operatorową całkowitego i niecałkowitego rzędu. Wyznaczono zależności opisujące charakterystyki czasowe i częstotliwościowe, na drodze symulacji komputerowej uzyskano charakterystyki analizowanych układów. Do badań symulacyjnych wykorzystano oprogramowanie Microsoft Office Excel oraz MATLAB.
Rapid development of technology which occurred at the turn of the 19th and 20th century has enforced development of new models describing reality, especially the technical objects working in extreme conditions or characterized by extreme parameters (a super-capacitor, a transmission line of infinite length, etc.). To describe such objects the classical calculus is insufficient. To make mathematical models which describe dynamics of the phenomena occurring in objects of extreme parameters, it is indispensable to use the differential and integral calculus of non-integer order (fractional calculus). This statement was an inspiration for carrying out research into the use of fractional calculus for describing technical objects working in extreme conditions or characterized by extreme parameters. This paper presents a method of describing a pneumatic system working in extreme conditions by means of fractional calculus and with the use of the Reimann-Liouville definition of non-integer ordered derivatives. This research leads to putting forward the following research hypothesis: The fractional calculus-based method of describing dynamic properties of pneumatic systems enables analysis of properties of a wide spectrum of pneumatic systems of integer and non-integer order. The paper (Part 1) describes fractional calculus. The Riemann–Liouville fractional derivatives is defined. A transfer function and spectral transmittance of non-integer order are described. The Part 2 of these papers, deals with laboratory tests of a pneumatic transducer. Measurements have been taken and a real pneumatic system is analyzed and compared with a mathematical model. The analysis uses fractional calculus and is carried out with respect to time and frequency.
Źródło:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe; 2017, 18, 12; 1050-1055, CD
1509-5878
2450-7725
Pojawia się w:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza właściwości dynamicznych wybranych układów pneumatycznych za pomocą rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów. Cz. 2, Badania laboratoryjne
Analysis of dynamic properties of selected pneumatic systems using fractional calculus. Part 2, Laboratory tests
Autorzy:
Luft, M.
Nowocień, A.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/316286.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM"
Tematy:
właściwości dynamiczne
rachunek różniczkowy
układy pneumatyczne
dynamical properties
pneumatic system
fractional calculus
Opis:
W artykule przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych układu wtryskowego, silnika spalinowego, pod kątem weryfikacji badań symulacyjnych wybranych układów pneumatycznych opisanych rachunkiem różniczkowo-całkowym niecałkowitych rzędów (ang. fractional calculus), przeprowadzonych w Części 1 artykułów. Badania wykonano Instytucie Eksploatacji Pojazdów i Maszyn na Wydziale Mechanicznym Uniwersytetu Technologiczno-Humanistycznego im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu.
The Part 2 of these papers, deals with laboratory tests of a pneumatic transducer. Measurements have been taken and a real pneumatic system is analyzed and compared with a mathematical model. The analysis uses fractional calculus and is carried out with respect to time and frequency.
Źródło:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe; 2017, 18, 12; 1056-1060, CD
1509-5878
2450-7725
Pojawia się w:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Laboratory investigations of dynamic properties of accelerometers with fractional orders for application in telematic equipment
Autorzy:
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/393381.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Stowarzyszenie Telematyki Transportu
Tematy:
rachunek ułamkowy
przetwornik pomiarowy
błąd pomiaru
fractional calculus
measuring transducer
measurement error
Opis:
The paper presents laboratory studies on measuring accelerometers, which were modelled in the classical differential equations, as well as the fractional calculus. Measurement errors were examined and the classical and fractional models in terms of dynamic properties were compared. The advantages of fractional calculus in modelling dynamic elements were also indicated.
Źródło:
Archives of Transport System Telematics; 2012, 5, 2; 26-31
1899-8208
Pojawia się w:
Archives of Transport System Telematics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Duality of variable fractional order difference operators and its application in identification
Autorzy:
Sierociuk, D.
Twardy, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201717.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
variable order fractional calculus
duality
identification
rachunek z ułamkową zmienną
dualizm
identyfikacja
Opis:
The paper presents a number of definitions of variable order difference and discusses duality among some of them. The duality is used to improve the performance of the least squares estimation when applied to variable order difference fractional systems. It turns out, that by appropriate exploitation of duality one can reduce the estimator variance when system identification is carried out.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2014, 62, 4; 809-815
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On simplified forms of the fractional-order backward difference and related fractional-order linear discrete-time system description
Autorzy:
Ostalczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200397.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
discrete-time system response
ułamkowy rachunek różniczkowy
czas reakcji
system dyskretny
Opis:
In this paper three simplified forms of the fractional-order (FO) backward difference (BD) are proposed and analysed. Due to time and frequency characteristics criteria parameters of simplified forms of the FOBDs are chosen. Applications of the simplified forms of the FOBDs diminish a number of multiplications and additions needed to evaluate the FOBD. This is very important in real-time microprocessor calculations. It is proved that in a discrete state-space description of a fractional-order system one should correct the input matrix with simplified forms of the FOBD. Investigations are supported by two numerical examples.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2015, 63, 2; 457-464
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stability conditions for fractional-order linear equations with delays
Autorzy:
Mozyrska, D.
Ostalczyk, P.
Wyrwas, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201130.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
discrete-time models with delays
stability
rachunek różniczkowy
model dyskretny
stabilność
Opis:
The problem of stability of the Gr¨unwald-Letnikov-type linear fractional-order discrete-time systems with delays is discussed. For the stability analysis of the considered systems the Z -transform is used. The sufficient conditions for the asymptotic stability of the considered systems are presented. Using conditions related to eigenvalues of the matrices defining the linear difference systems, one can determine the regions of location of eigenvalues of matrices associated to the systems in order to guarantee the asymptotic stability of the considered systems. Some of these regions are illustrated with relevant examples.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 449-454
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
PLC implementation of fractional PI controller in positioning of electrohydraulic servodrive
Autorzy:
Rybarczyk, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206664.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
fractional order controller
electrohydraulic drive
electrohydraulic servovalve
fractional order calculus
Opis:
The article describes the implementation of fractional order PI controller with the Programmable Logic Controller (PLC). The control system proposed is used for positioning of an electrohydraulic drive with Bosch Rexroth servo valve. The controller is based on PLC, working under real time operating system Automation Runtime. User interface is equipped with the touch panel of Power Panel 500 type. In the first part of the paper the fractional order calculus theory is introduced. In addition, some examples of fractional controller implementations in different kinds of objects are presented. The subsequent section focuses on author’s own research. The Oustaloup’s method description is recalled along with its computer implementation. Further, the impact of finite order of the approximation function is verified. The article includes the description of test stand structure, code generation and implementation of PI controller on the dedicated PLC.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2016, 45, 3; 301-316
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional Kalman Filter algorithms for correlated system and measurement noises
Autorzy:
Sierociuk, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/206137.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
fractional order calculus
discrete fractional state-space systems
fractional Kalman filter
Opis:
The paper presents a generalization of the Fractional Kalman Filter to a case when correlated system and measurement noises appear. The algorithm proposed is derived in detail for a linear generalized discrete fractional order state-space system for both constant and variable order cases. In order to present the efficiency of the proposed algorithm, results of numerical simulations are presented. Results of numerical experiments are compared with the effect of estimation obtained when using the traditional Fractional Kalman Filter algorithm.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2013, 42, 2; 471-490
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modele matematyczne kaskady pneumatycznej oraz membranowego siłownika pneumatycznego opisane rachunkiem różniczkowym niecałkowitych rzędów
Mathematical models of the pneumatic cascade and a membrane pneumatic actuator described by the fractional calculus
Autorzy:
Luft, M.
Nowocień, A.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/313331.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM"
Tematy:
kaskada pneumatyczna
rachunek różniczkowy niecałkowitych rzędów
siłownik pneumatyczny
pneumatic cascade
fractional calculus
pneumatic actuator
Opis:
W artykule przedstawiono analizę właściwości dynamicznych układów pneumatycznych takich jak: kaskadowego połączenia membranowych przetworników ciśnienia oraz membranowego siłownika pneumatycznego za pomocą równań różniczkowych całkowitych rzędów oraz równań różniczkowych z pochodnymi niecałkowitych rzędów. Analizowane układy zostały opisane w ujęciu czasowym, za pomocą charakterystyki skokowej oraz w ujęciu częstotliwościowym za pomocą charakterystyk Bodego tj. logarytmicznej charakterystyki amplitudowej i fazowej. Każda charakterystyka wyznaczona została na podstawie równania różniczkowego z pochodnymi niecałkowitego rzędu. Do wyznaczenia charakterystyk niezastąpionym narzędziem programistycznym był interaktywny pakiet Simulink zbudowany na bazie programu MATLAB, który umożliwia analizę i syntezę ciągłych układów dynamicznych.
The paper presents the analysis of dynamic properties of pneumatic systems such aa pneumatic cascade and a membrane pneumatic actuator using differential equations of integer orders and differential equations with derivatives of non-integer orders. The analyzed systems were described in the domain of time by means of step characteristics and in terms of frequency with the help of Bode characteristics, i.e. logarithmic amplitude and phase characteristics. Each characteristic was determined on the basis of a differential equation with derivatives of non-integer order. To determine the characteristics, an irreplaceable programming tool was the interactive Simulink package built on the basis of the MATLAB programme, which allows the analysis and synthesis of continuous dynamic systems.
Źródło:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe; 2018, 19, 12; 526-531
1509-5878
2450-7725
Pojawia się w:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of dynamic characteristics of selected pneumatic systems with fractional calculus used in telematics
Autorzy:
Luft, M.
Łukasik, Z.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/393223.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polskie Stowarzyszenie Telematyki Transportu
Tematy:
combustion engine
fractional calculus
pneumatic systems
telematics
silnik spalinowy
rachunek różniczkowy
systemy pneumatyczne
telematyka
Opis:
The section of the paper on simulation studies presents the application of fractional calculus to describe the dynamics of pneumatic systems used in telematics. In the construction of mathematical models of the analyzed dynamic systems, the Riemann-Liouville definition of non-integer order was used. For the analyzed model, transfer function of integer and non-integer order was determined. Functions describing characteristics in time and frequency domains were determined, whereas the characteristics of the analyzed systems were obtained by means of computer simulation. The section of the paper on laboratory research presents the results of the laboratory tests of the injection system of the internal combustion engine with special attention to the verification of simulated tests of selected pneumatic systems described with the use of fractional calculus.
Źródło:
Archives of Transport System Telematics; 2018, 11, 4; 37-44
1899-8208
Pojawia się w:
Archives of Transport System Telematics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of fractional calculus for modelling of two-phase gas/liquid flow system
Zastosowanie rachunku różniczkowego niecałkowitego rzędu do modelowania przepływów dwufazowych gaz/ciecz
Autorzy:
Nowakowski, J.
Ostalczyk, P.
Sankowski, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/408891.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
tomography
electrical capacitance tomography
fractional calculus
tomografia
tomografia elektryczna pojemnościowa
rachunek różniczkowy niecałkowitego rzędu
Opis:
In recent years the use of fractional calculus in control system identification is becoming popular and it has found new applications. The paper presents application of fractional calculus for modelling of two-phase gas/liquid flows in a test rig. The installation consists of three horizontal and vertical measuring segments with different diameters, which allow to investigate flows in a wide range of parameters. Flow components supply is measured/controlled by NI PXI system and a set of flow meters/controllers. The paper presents model of the two-phase flow in the above described installation, which leads to precise and accurate flow mathematical model. The main goal of the flow model is to describe steady flow parameters, especially the flow fractions, or type of the flow. The model describes flows more accurately, that classical second order system model.
W ostatnich latach wykorzystanie rachunku różniczkowego niecałkowitego rzędu staje się coraz bardziej popularne i znajduje nowe obszary zastosowań. W pracy przedstawiono zastosowanie powyższego rachunku różniczkowego do modelowania przepływów dwufazowych gaz / ciecz. Instalacja badawcza składa się z trzech poziomych i pionowych odcinków pomiarowych o różnych średnicach, które umożliwiają badanie przepływu w szerokim zakresie parametrów. Przepływ komponentów mieszaniny jest mierzony / sterowany przez system NI PXI oraz zestaw przepływomierzy i sterowników. W artykule przedstawiono modelowanie przepływu dwufazowego w wyżej opisanej instalacji, które prowadzi do określenia precyzyjnego modelu matematycznego przepływu. Opracowany model opisuje przepływy dwufazowe dokładniej w porównaniu z klasycznym model opisanym równaniami różniczkowymi drugiego rzędu.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2017, 7, 1; 42-45
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
New directions in electric arc furnace modeling
Autorzy:
Grabowski, Dariusz
Klimas, Maciej
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2202551.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
artificial neural networks
chaos theory
electric arc furnace
fractional calculus
power balance
stochastic processes
Opis:
This paper presents new directions in the modeling of electric arc furnaces. This work is devoted to an overview of new approaches based on random differential equations, artificial neural networks, chaos theory, and fractional calculus. The foundation of proposed solutions consists of an instantaneous power balance equation related to the electric arc phenomenon. The emphasis is mostly placed on the conclusions that come from a novel interpretation of the equation coefficients.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2023, 72, 1; 157--172
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A new numerical scheme for solving the two dimensional fractional diffusion equation
Autorzy:
Dilara, Altan Koç
Mustafa, Gülsu
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1839848.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
finite difference method
fractional calculus
numerical methods
metoda różnic skończonych
rachunek ułamkowy
metody numeryczne
Opis:
In this study, the locally one dimensional (LOD) method is used to solve the two dimensional time fractional diffusion equation. The fractional derivative is the Caputo fractional derivative of order α. The rate of convergence of the finite difference method is presented. It is seen that this method is in agreement with the obtained numerical solutions with acceptable central processing unit time (CPU time). Error estimates, numerical and exact results are tabulated. The graphics of errors are given.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2021, 20, 1; 5-16
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional variable order anti-windup control strategy
Autorzy:
Sierociuk, D.
Malesza, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200019.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
variable order
PID control
anti-windup
rachunek różniczkowy
sterowanie PID
przebieg zmienności
Opis:
In this paper, a novel anti-windup strategy is presented. It is based on using fractional variable order integrator instead of integer order one in PID controller. It is shown that among four different types of variable order derivative definitions, only one gives satisfactory results – comparable, and even slightly better than the classical back-calculation anti-windup algorithm. Results are also presented in the form of simulation plots.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 427-432
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Different fractional order models for an experimental smart beam system
Autorzy:
Markowski, K. A.
Birs, I.
Muresan, C. I.
Prodan, O.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200269.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
realization
fractional calculus
fractional order system identification
smart beam system
digraphs method
realizacja
rachunek różniczkowy
system ułamkowy
Opis:
The applicability of fractional calculus in system engineering outperforms classic identification techniques due to its ability to depict physical phenomena with increased accuracy. The present study explores the increased accuracy and flexibility of a fractional order model applied to an experimental smart beam depicting an airplane wing. The paper details the fractional order system identification of the beam and explores the possibility of realization of the model.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 485-493
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Axial vibration of bars using fractional viscoelastic material models
Autorzy:
Łabędzki, P.
Pawlikowski, R.
Radowicz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/127834.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
fractional calculus
fractional viscoelastic material models
vibration of continuous system
pochodna ułamkowa
modele materiałów lepkosprężystych
drgania układów ciągłych
Opis:
This paper presents dynamic analysis of a bar with one end fixed and other free, loaded with force at its free end. The viscoelastic material of the bar is described by fractional models (Scot-Blair, Voigt, Maxwell and Zener models). Rayleigh-Ritz and Laplace transform methods were applied to obtain closed-form solution of the considered problem.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2018, 29; 1-8
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analytical solution of the time fractional Fokker-Planck equation
Autorzy:
Sutradhar, T.
Datta, B. K.
Bera, R. K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/955129.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
równanie Fokkera-Plancka
równania różniczkowe
mechanika stosowana
Fokker-Planck equation
Adomian decomposition method
fractional calculus
fractional differential equation
Opis:
A nonperturbative approximate analytic solution is derived for the time fractional Fokker-Planck (F-P) equation by using Adomian’s Decomposition Method (ADM). The solution is expressed in terms of Mittag-Leffler function. The present method performs extremely well in terms of accuracy, efficiency and simplicity.
Źródło:
International Journal of Applied Mechanics and Engineering; 2014, 19, 2; 435-440
1734-4492
2353-9003
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mechanics and Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Selected issues of the fractional calculus for analysis of dynamic properties of measuring transducers used in transportation facilities
Autorzy:
Luft, M.
Pietruszczak, D.
Szychta, E.
Szychta, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/135486.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Akademia Morska w Szczecinie. Wydawnictwo AMSz
Tematy:
accelerometer
ARX identification method
fractional derivative
fractional calculus
MATLAB &Simulink programme
measuring transducer
median relative error
transportation facilities
Opis:
This paper outlines the use of the fractional calculus for dynamic measurements while describing dynamic properties of measuring transducers, which the authors consider to be an original and unique achievement. The aim of this paper is to investigate how models of accelerometers based on the fractional calculus notation convey their dynamic behaviour in comparison to models represented by differential equations of integer orders and to the processing characteristics of their real counterparts. This paper presents state-of-the-art knowledge, simulation and laboratory studies of measuring transducers to measure acceleration (accelerometers), considering them a representative group of the measuring transducers used in transportation facilities. Measurement errors and comparisons of classical and fractional models in terms of dynamic properties were examined. The advantages of fractional calculus in modelling dynamic elements are also indicated. Tests are executed in the MATLAB & Simulink programme.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie; 2015, 44 (116); 141-147
1733-8670
2392-0378
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Akademii Morskiej w Szczecinie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Applications of the fractional Sturm-Liouville difference problem to the fractional diffusion difference equation
Autorzy:
Malinowska, Agnieszka B.
Odzijewicz, Tatiana
Poskrobko, Anna
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/24200687.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
anomalous diffusion
fractional diffusion equation
fractional calculus
difference equation
dyfuzja anomalna
równanie dyfuzji ułamkowe
rachunek ułamkowy
równanie różnicowe
Opis:
This paper deals with homogeneous and non-homogeneous fractional diffusion difference equations. The fractional operators in space and time are defined in the sense of Grünwald and Letnikov. Applying results on the existence of eigenvalues and corresponding eigenfunctions of the Sturm-Liouville problem, we show that solutions of fractional diffusion difference equations exist and are given by a finite series.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2023, 33, 3; 349--359
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of fractional calculus in iterative sliding mode synchronization control
Autorzy:
Zhang, Xin
Wen-Ru, Lu
Zhang, Liang
Xu, Wen-Bo
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/141629.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
cross-coupling control
fractional calculus
iterative learning control
PD control
robot arm
sliding mode control
Opis:
In order to control joints of manipulators with high precision, a position tracking control strategy combining fractional calculus with iterative learning control and sliding mode control is proposed for the control of a single joint of manipulators. Considering the coupling between joints of manipulators, a fractional-order iterative sliding mode crosscoupling control strategy is proposed and the theoretical proof of its progressive stability is given. The paper takes a two-joint manipulator as the research object to verify the control strategy of a single-joint manipulator. The results show that the control strategy proposed in this paper makes the two-joint mechanical arm chatter less and the tracking more accurate. The synchronous control of the manipulator is verified by a three-joint manipulator. The results show that the angular displacement adjustment times of the threejoint manipulator are 0.11 s, 0.31 s and 0.24 s, respectively. 3.25 s > 5 s, 3.15 s of a PD cross-coupling control strategy; 2.85 s, 2.32 s, 4.22 s of a PD iterative cross-coupling control strategy; 0.14 s, 0.33 s, 0.28 s of a fractional-order sliding mode cross-coupling control strategy. The root mean square error of the position error of the designed control strategy is 6.47 × 10−6 rad, 3.69 × 10−4 rad, 6.91 × 10−3 rad, respectively. The root mean square error of the synchronization error is 3.96×10−4 rad, 1.36×10−3 rad, 7.81×10−3 rad, superior to the other three control strategies. The results illustrate the effectiveness of the proposed control method.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2020, 69, 3; 499-519
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Equivalent descriptions of a discrete-time fractional-order linear system and its stability domains
Autorzy:
Ostalczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330106.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
rachunek ułamkowy
system dyskretno-czasowy
system liniowy
fractional calculus
linear-discrete time system
stability domain
Opis:
Two description forms of a linear fractional-order discrete system are considered. The first one is by a fractional-order difference equation, whereas the second by a fractional-order state-space equation. In relation to the two above-mentioned description forms, stability domains are evaluated. Several simulations of stable, marginally stable and unstable unit step responses of fractional-order systems due to different values of system parameters are presented.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2012, 22, 3; 533-538
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional order based velocity control system for a nanorobot in non-Newtonian fluids
Autorzy:
Muresan, C. I.
Birs, I. R.
Folea, S.
Ionescu, C.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200089.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
non-Newtonian fluids
drag force
velocity control
fractional calculus
płyny nienewtonowskie
kontrola prędkości
rachunek ułamkowy
Opis:
Customized patient drug delivery overcomes classic medicine setbacks such as side effects, improper drug absorption or slow action. Nanorobots can be successfully used for targeted patient-specific drug administration, but they must be reliable in the entire circulatory system environment. This paper analyzes the possibility of fractional order control applied to the nanomedicine field. The parameters of a fractional order proportional integral controller are determined with the purpose of controlling the velocity of the nanorobot in non-Newtonian fluids envisioning the blood flow in the circulatory system.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 6; 991-997
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A graphical interpretation of a fractional-order backward-difference/Sum
Interpretacja graficzna różnico-sumy wstecznej niecałkowitego rzędu
Autorzy:
Ostalczyk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157076.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
rachunek różniczkowo-całkowy niecałkowitych rzędów
układ dyskretny
wskaźnik jakości
fractional calculus
discrete-time system
performance index
Opis:
In this paper an attempt to formulate a graphical interpretation of a fractional-order backward difference/sum (FOBD/S) is presented. The FOBD/S is a very important mathematical tool in dynamical systems identification and control strategies synthesis. A good understanding of the FOBD/S operation may lead to a definition of new performance indices grounded on FOBSs preserving desired transients.
Artykuł jest próbą określenia graficznej interpretacji różnicy i sumy wstecznej niecałkowitego rządu (R/SNCR). R/SNCR staje się ważnym narzędziem matematycznym wykorzystywanym w identyfikacji oraz sterowania obiektami dynamicznymi. Dobre zrozumienie operacji R/SNCR, analogiczne do graficznej interpretacji sumy i różnicy wstecznej pierwszego rzędu, w oczywisty sposób zwiększy obszar zastosowań R/SNCR. W niniejszej pracy pojęcie SNCR pozwoliło sformułować definicję nowych całkowych wskaźników jakości, w których rząd całkowania reprezentuje tzw. funkcje wagi (kary) stosowane w całkowych wskaźnikach jakości regulacji. Odpowiedni dobór rzędu całkowania (numerycznego sumowania) całkowego wskaźnika jakości pozwoli zaprojektować regulator zapewniający wymagane przebiegi przejściowe zamkniętych układów regulacji. Rozważania zilustrowane zostały doborem optymalnego, względem przyjętego kryterium, klasycznego regulatora PI w liniowym układzie regulacji.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2010, R. 56, nr 5, 5; 418-422
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional-order models: The case study of the supercapacitor capacitance measurement
Autorzy:
Lewandowski, M.
Orzyłowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200370.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
supercapacitor model
capacitance measurement
IEC standard
rachunek różniczkowy
model superkondensatora
pomiar pojemności
norma IEC
Opis:
At the beginning of the paper, the fractional calculus is briefly presented. Then, the models of dielectric relaxation in supercapacitors are described. On the basis of the Cole-Cole model, a fractional-order model of supercapacitor impedance is formulated. The frequency characteristics of selected supercapacitors and their voltage response to a current step are assumed as a basis for the analysis of their dynamics. An example of the fractional dynamic model application was used for the critical assessment of the IEC standard recommendation on the conditions of supercapacitor capacitance measurements. The presented study shows some imperfections of the IEC standard recommendations, which probably result from the use of an inaccurate dynamics model. At the end of the paper, the authors propose a solution to this problem by changing the measurement conditions and introducing a concept of dynamic capacitance. The conclusions of the paper indicate that the models of fractional-order dynamics may be useful not only for the control purposes but also in other domains.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 4; 449-457
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical solution of fractional variable order linear control system in state-space form
Autorzy:
Malesza, W.
Macias, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201996.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
variable order fractional calculus
differential equations
analog modeling
równania różniczkowe
modelowanie analogowe
rachunek różniczkowy ułamkowego rzędu
Opis:
The aim of this paper is to introduce a matrix approach for approximate solving of non-commensurate fractional variable order linear control systems in state-space form. The approach is based on switching schemes that realize variable order derivatives. The obtained numerical solution is compared with simulation and analog model results.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 5; 715-724
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The fourth-order ordinary differential equation with the fractional initial/boundary conditions
Autorzy:
Siedlecki, Jarosław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/122929.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
fractional calculus
ordinary differential equation
analytical solution
rachunek ułamkowy
równanie różniczkowe zwyczajne
rozwiązanie analityczne
warunek brzegowy
Opis:
The initial/boundary value problem for the fourth-order homogeneous ordinary differential equation with constant coefficients is considered. In this paper, the particular solutions an ordinary differential equation with respect to the set of boundary conditions are studied. At least one of the boundary conditions is described by a fractional derivative. Finally, a few illustrative examples of particular solutions to the considered problem are shown.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2020, 19, 1; 79-87
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The use of a non-integer order PI controller with an active queue management mechanism
Autorzy:
Domański, A.
Domańska, J.
Czachórski, T.
Klamka, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331094.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
active queue management
PI controller
dropping packets
fractional calculus
aktywne zarządzanie kolejkami
regulator PI
pochodna ułamkowa
Opis:
In this paper the performance of a fractional order PI controller is compared with that of RED, a well-known active queue management (AQM) mechanism. The article uses fluid flow approximation and discrete-event simulation to investigate the influence of the AQM policy on the packet loss probability, the queue length and its variability. The impact of self-similar traffic is also considered.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2016, 26, 4; 777-789
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Recursive set membership estimation for output-error fractional models with unknown-but-bounded errors
Autorzy:
Amairi, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331145.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
fractional calculus
set membership
estimation
unknown but bounded error
układ niecałkowitego rzędu
zbiór estymacyjny
błąd ograniczony
Opis:
This paper presents a new formulation for set-membership parameter estimation of fractional systems. In such a context, the error between the measured data and the output model is supposed to be unknown but bounded with a priori known bounds. The bounded error is specified over measurement noise, rather than over an equation error, which is mainly motivated by experimental considerations. The proposed approach is based on the optimal bounding ellipsoid algorithm for linear output-error fractional models. A numerical example is presented to show effectiveness and discuss results.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2016, 26, 3; 543-553
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The fourth-order ordinary differential equation with the fractional initial/boundary conditions
Autorzy:
Siedlecki, Jarosław
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1839799.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
fractional calculus
ordinary differential equation
analytical solution
rachunek ułamkowy
równanie różniczkowe zwyczajne
rozwiązanie analityczne
warunek brzegowy
Opis:
The initial/boundary value problem for the fourth-order homogeneous ordinary differential equation with constant coefficients is considered. In this paper, the particular solutions an ordinary differential equation with respect to the set of boundary conditions are studied. At least one of the boundary conditions is described by a fractional derivative. Finally, a few illustrative examples of particular solutions to the considered problem are shown.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2020, 19, 1; 79-87
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On a mixed-type integral equation and fractional-order functional differential equations
Autorzy:
El-Sayed, A. M. A.
Sherif, Nagwa
Ibrahim, I. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/745693.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Matematyczne
Tematy:
Nonlinear functional integral equation
fractional calculus
Volterra operator
mixed type integral equation
Schauder fixed point theorem
Opis:
In this paper we study the existence of solution of a nonlinear integral equation of (mixed type) Volterra-Fredholm type. As an application we prove the existence of solution of an initial value problem of fractional order in the space of Lebesgue integrable functions on the interval \([0, 1]\).
Źródło:
Commentationes Mathematicae; 2005, 45, 2
0373-8299
Pojawia się w:
Commentationes Mathematicae
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Mathematical models of a pneumatic cascade and pneumatic membrane actuator described with a fractional calculus
Autorzy:
Luft, M.
Łukasik, Z.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1841598.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Uniwersytet Morski w Gdyni. Wydział Nawigacyjny
Tematy:
pneumatic cascade
pneumatic membrane actuator
fractional calculus
mathematical model
Matlab
bode plot
Matlab-Simulink
industrial automation
Opis:
The paper presents the analysis of dynamic properties of pneumatic systems such as: cascade connection of membrane pressure transmitters and a pneumatic membrane actuator by means of differential equations of integer and non-integer order. The analyzed systems were described from the time perspective by means of step response, and in terms of frequency with the help of the Bode plot, i.e. logarithmic magnitude and phase responses. Each response was determined using differential equations of non-integer order. To determine the responses, the interactive Simulink package was an irreplaceable programming tool built on the basis of the MATLAB program, which enables the analysis and synthesis of continuous dynamic systems.
Źródło:
TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation; 2020, 14, 3; 643-648
2083-6473
2083-6481
Pojawia się w:
TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stability and robustness analysis of discrete-time fractional-piecewise-constant-order PID controller
Autorzy:
Oziablo, Piotr
Mozyrska, Dorota
Wyrwas, Malgorzata
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2086870.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
stability analysis
fractional calculus
control systems
digital control
analiza stabilności
rachunek ułamkowy
systemy kontrolne
sterowanie cyfrowe
Opis:
In the paper we propose a fractional-piecewise-constant-order PID controller and discuss the stability and robustness of a closed loop system. In stability analysis we use the transform method and include the Nyquist-like criteria. Simulations for designed controllers are performed for the second-order plant with a delay.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2021, 69, 5; e137937, 1--10
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A numerical scheme for time-fractional fourth-order reaction-diffusion model
Autorzy:
Koç, Dilara Altan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/24201500.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Politechnika Częstochowska. Wydawnictwo Politechniki Częstochowskiej
Tematy:
implicit finite difference method
fractional calculus
diffusion equation
niejawna metoda różnic skończonych
rachunek ułamkowy
równanie dyfuzji
Opis:
In fractional calculus, the fractional differential equation is physically and theoretically important. In this article an efficient numerical process has been developed. Numerical solutions of the time fractional fourth order reaction diffusion equation in the sense of Caputo derivative is obtained by using the implicit method, which is a finite difference method and is developed by increasing the number of iterations. The advantage of the implicit difference scheme is unconditionally stable. The stability analysis and convergency have been proven. A numerical example has been presented, and the validity of the method is supported by tables and graphics.
Źródło:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics; 2023, 22, 2; 15--25
2299-9965
Pojawia się w:
Journal of Applied Mathematics and Computational Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Matrix Mittag‑Leffler function in fractional systems and its computation
Autorzy:
Matychyn, I.
Onyshchenko, V.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/200538.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
matrix Mittag‑Leffler function
Jordan canonical form
fractional calculus
fractional differential equation
równanie różniczkowe cząstkowe
funkcja Mittag-Lefflera
rozkład Jordana
Opis:
Matrix Mittag‑Leffler functions play a key role in numerous applications related to systems with fractional dynamics. That is why the methods for computing the matrix Mittag‑Leffler function are so important. The matrix Mittag‑Leffler function is a generalization of matrix exponential function. This implies that some of numerous existing methods for computing the matrix exponential can be adapted for matrix Mittag‑Leffler functions as well. Unfortunately, the technique of scaling and squaring, widely used in computing of the matrix exponential, cannot be applied to matrix Mittag‑Leffler functions, as the latter do not possess the semigroup property. Here we describe a method of computing the matrix Mittag‑Leffler function based on the Jordan canonical form representation. This method is implemented with Matlab code [1].
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 495-500
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of dynamic characteristics of selected pneumatic systems with rractional calculus. simulation and laboratory research
Autorzy:
Luft, M.
Krzysztoszek, K.
Pietruszczak, D.
Nowocień, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2063992.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Uniwersytet Morski w Gdyni. Wydział Nawigacyjny
Tematy:
pneumatic Systems
vessel's dynamic characteristics
dynamic characteristics
fractional calculus
Riemann-Liouville Definition
laboratory research
simulation study
Matlab
Opis:
The section of the paper on simulation studies presents the application of fractional calculus to describe the dynamics of pneumatic systems. In the construction of mathematical models of the analysed dynamic systems, the Riemann-Liouville definition of differ-integral of non-integer order was used. For the analysed model, transfer function of integer and non-integer order was determined. Functions describing characteristics in time and frequency domains were determined, whereas the characteristics of the analysed systems were obtained by means of computer simulation. MATLAB were used for the simulation research. The section of the paper on laboratory research presents the results of the laboratory tests of the injection system of the internal combustion engine with special attention to the verification of simulated tests of selected pneumatic systems described with the use of fractional calculus.
Źródło:
TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation; 2021, 15, 3; 835--843
2083-6473
2083-6481
Pojawia się w:
TransNav : International Journal on Marine Navigation and Safety of Sea Transportation
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza właściwości dynamicznych wybranych podstawowych członów automatyki niecałkowitych rzędów
Analysis of dynamic properties of selected basic elements of automation of non-integer orders
Autorzy:
Luft, M.
Nowocień, A.
Pietruszczak, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/312541.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM"
Tematy:
rachunek różniczkowy niecałkowitych rzędów
transmitancja operatorowa
podstawowe człony automatyki
fractional calculus
transfer function
basic elements of automatics
Opis:
W artykule przedstawiono zastosowanie rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów (ang. fractional calculus) do opisu dynamiki zjawisk wybranych podstawowych członów automatyki. Dla analizowanych modelów, wyznaczono transmitancję operatorową całkowitego i niecałkowitego rzędu. Wyznaczono zależności opisujące charakterystyki czasowe i częstotliwościowe; na drodze symulacji komputerowej uzyskano charakterystyki analizowanych układów. Do badań symulacyjnych wykorzystano oprogramowanie MATLAB.
The paper presents the application of the fractional calculus to describe the dynamics of selected basic elements of automation. For the analyzed models, the integer and noninteger order transmittance was determined. Relationships describing time characteristics were determined and frequency; on the path of computer simulation, the characteristics of the analyzed systems were obtained. MATLAB software was used for simulation research.
Źródło:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe; 2018, 19, 12; 514-525
1509-5878
2450-7725
Pojawia się w:
Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Application of Newtons Method to Analog and Digital Realization of Fractional-order Controllers
Autorzy:
Tepljakov, A.
Petlenkov, E.
Belikov, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/397975.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Łódzka. Wydział Mikroelektroniki i Informatyki
Tematy:
pochodna ułamkowa
metoda Newtona
metoda Carlsona
MATLAB
transmitancja operatorowa
fractional calculus
Newton's method
Carlson's method
implicit fractional transfer function
fractional power zero-pole
Opis:
In this paper, a method for approximating a first-order implicit fractional transfer function, that corresponds to a frequency-bounded fractional differentiator or integrator, is presented. The proposed method is based on a modification of the well-known Newton's method for iterative root approximation. First-order implicit fractional transfer functions have several applications in modeling and control. This type of transfer function is the basis for the fractional lead-lag compensator. In the following, we provide the description of our algorithm, that enhances the existing technique, and illustrate its use in analog and digital implementations of fractional-order systems and controllers with relevant examples and comments.
Źródło:
International Journal of Microelectronics and Computer Science; 2012, 3, 2; 45-52
2080-8755
2353-9607
Pojawia się w:
International Journal of Microelectronics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A local truncation error estimation for a SubIval solver
Autorzy:
Sowa, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/202058.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
numerical method
adaptive step size
local truncation error
circuit analysis
rachunek różniczkowy
metoda numeryczna
analiza obwodów
Opis:
The paper concerns an analysis for SubIval (the subinterval-based method for fractional derivative computations in initial value problems). A time step size adaptive solver is discussed, for which the formula of a local truncation error is derived. A general form for a system of linear equations is given for the considered class of problems (for which the analysis is performed in the paper). Two circuit examples are introduced to display the usefulness of the SubIval solver. For the examples that have been chosen it is possible to obtain referential solutions through completely different methods. The results obtained through the numerical solver are compared with evaluations of the referential solutions. The error estimation results obtained for the time steps of the SubIval solver are compared with the actual errors, being the differences between the numerical solutions and the referential solutions. The paper also contains a comparison of the accuracy of results obtained through the SubIval solver with the accuracies of other solvers.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 475-484
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Behaviour of fractional discrete-time consensus models with delays for summator dynamics
Autorzy:
Girejko, E.
Mozyrska, D.
Wyrwas, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201408.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
consensus
single-summator
double-summator
discrete-time models with delays
rachunek ułamkowy
konsensus
model dyskretny
opóźnienia
Opis:
The leader-following consensus problem of fractional-order multi-agent discrete-time systems with delays is considered. In the systems, interactions between agents are defined like in Krause and Cucker-Smale models, but the memory is included by taking both the fractional-order discrete-time operator on the left hand side of the nonlinear systems and the delays. Since in practical problems only bounded number of delays can be considered, we study the fractional order discrete-time models with a finite number of delays. The models of opinions under consideration are investigated for single- and double-summator dynamics of discrete-time by means of analytical methods as well as computer simulations.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 4; 403-410
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Design of unknown input fractional-order observers for fractional-order systems
Autorzy:
N’Doye, I.
Darouach, M.
Voos, H.
Zasadzinski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/330946.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
fractional calculus
fractional order systems
fractional order observers
existence condition
linear matrix inequality
unknown input
stability
ułamkowy rachunek różniczkowy
układ ułamkowego rzędu
liniowa nierówność macierzowa
Opis:
This paper considers a method of designing fractional-order observers for continuous-time linear fractional-order systems with unknown inputs. Conditions for the existence of these observers are given. Sufficient conditions for the asymptotical stability of fractional-order observer errors with the fractional order α satisfying 0 < α < 2 are derived in terms of linear matrix inequalities. Two numerical examples are given to demonstrate the applicability of the proposed approach, where the fractional order α belongs to 1 ≤ α < 2 and 0 < α ≤1, respectively. A stability analysis of the fractional-order error system is made and it is shown that the fractional-order observers are as stable as their integer order counterpart and guarantee better convergence of the estimation error.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2013, 23, 3; 491-500
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A New Class of Fractional Cumulative Residual Entropy - Some Theoretical Results
Autorzy:
Benmahmoud, Slimane
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2200956.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Łączności - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
cumulative residual entropy (CRE)
entropy’s generating function
fractional calculus
information measure
Riemann-Liouville/Caputo fractional integral
Riemann-Liouville/Caputo fractional derivative
Tsallis/Rényi entropy
Opis:
In this paper, by differentiating the entropy’s generating function (i.e., h(t) = R SX̄F tX (x)dx) using a Caputo fractional-order derivative, we derive a generalized non-logarithmic fractional cumulative residual entropy (FCRE). When the order of differentiation α → 1, the ordinary Rao CRE is recovered, which corresponds to the results from first-order ordinary differentiation. Some properties and examples of the proposed FCRE are also presented.
Źródło:
Journal of Telecommunications and Information Technology; 2023, 1; 25--29
1509-4553
1899-8852
Pojawia się w:
Journal of Telecommunications and Information Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical computations of the fractional derivative in IVPS, examples in MATLAB and Mathematica
Obliczenia numeryczne pochodnej ułamkowego rzędu w zagadnieniach początkowych, przykłady w programach MATLAB i Mathematica
Autorzy:
Sowa, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/408650.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
fractional calculus
numerical analysis
circuit analysis
integro-differential equation
pochodna ułamkowego rzędu
analiza numeryczna
analiza obwodów
równanie całkowo-różniczkowe
Opis:
The paper concerns a numerical method that deals with the computations of the fractional derivative in Caputo and Riemann-Liouville definitions. The method can be applied in time stepping processes of initial value problems. The name of the method is SubIval, which is an acronym of its previous name – the subinterval-based method. Its application in solving systems of fractional order state equations is presented. The method has been implemented into an ActiveX DLL. Exemplary MATLAB and Mathematica codes are given, which provide guidance on how the DLL can be used.
Artykuł dotyczy numerycznej metody, którą wykorzystać można do obliczeń pochodnej ułamkowego rzędu w definicji Caputo i Riemanna-Liouville’a. Metoda ta może być wykorzystana przy rozwiązywaniu zagadnień początkowych. Metoda nosi nazwę SubIval, co jest akronimem jej poprzedniej, anglojęzycznej nazwy „subinterval-based method” (metoda podprzedziałów). Przedstawiono jej zastosowanie w rozwiązywaniu równań stanu ułamkowego rzędu. Metoda została zaimplementowana w bibliotece DLL z obsługą ActiveX. Przedstawiono przykładowe kody obliczeniowe (w oprogramowaniach MATLAB i Mathematica), które zawierają wskazówki dotyczące zastosowania biblioteki.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2017, 7, 3; 19-22
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Non-integer viscoelastic constitutive law to model soft biological tissues to in-vivo indentation
Autorzy:
Demirci, N.
Tönük, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/307448.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
rachunek niecałkowitego rzędu
tkanka miękka
lepkosprężystość
fractional calculus
indentation tests
inverse finite element analysis
soft tissue constitutive relation
viscoelasticity
Opis:
Purpose: During the last decades, derivatives and integrals of non-integer orders are being more commonly used for the description of constitutive behavior of various viscoelastic materials including soft biological tissues. Compared to integer order constitutive relations, non-integer order viscoelastic material models of soft biological tissues are capable of capturing a wider range of viscoelastic behavior obtained from experiments. Although integer order models may yield comparably accurate results, non-integer order material models have less number of parameters to be identified in addition to description of an intermediate material that can monotonically and continuously be adjusted in between an ideal elastic solid and an ideal viscous fluid.Methods: In this work, starting with some preliminaries on non-integer (fractional) calculus, the “spring-pot”, (intermediate mechanical element between a solid and a fluid), non-integer order three element (Zener) solid model, finally a user-defined large strain non-integer order viscoelastic constitutive model was constructed to be used in finite element simulations. Using the constitutive equation developed, by utilizing inverse finite element method and in vivo indentation experiments, soft tissue material identification was performed. Results: The results indicate that material coefficients obtained from relaxation experiments, when optimized with creep experimental data could simulate relaxation, creep and cyclic loading and unloading experiments accurately.Conclusions: Non-integer calculus viscoelastic constitutive models, having physical interpretation and modeling experimental data accurately is a good alternative to classical phenomenological viscoelastic constitutive equations.
Źródło:
Acta of Bioengineering and Biomechanics; 2014, 16, 4; 13-21
1509-409X
2450-6303
Pojawia się w:
Acta of Bioengineering and Biomechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Some applications of fractional calculus in modelling of accelerometer and pressure transducer
O pewnych zastosowaniach rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów w modelowaniu akcelerometru i przetwornika ciśnienia
Autorzy:
Pietruszczak, D.
Luft, M.
Lesiak, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/268240.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
accelerometer
fractional calculus
dynamic
measurements
MATLAB
Simulink
pressure transducer
akcelerometr
miernictwo dynamiczne
przetwornik ciśnienia
rachunek różniczkowo-całkowy niecałkowitych rzędów
Opis:
The paper outlines applications of fractional calculus for dynamic measurements while developing a method for description of transducer dynamic properties, which the authors consider to be the original and unique achievement of their work. The main objective of the paper is to show the implementation of a fractional calculus-based method that allows for description of dynamic properties of transducers of arbitrary orders (not only integer). The paper presents possibilities of using fractional calculus in dynamic measurements for modelling an accelerometer and a pressure transducer. Tests are executed in the MATLAB&Simulink environment. New methods of modelling transducers are important particularly in the case of the development of new technologies and materials the performance of which is beyond the scope of dynamic behaviour modelled by means of differential equations of integer orders. An example here can be a pair: a capacitor (integer order model) and supercapacitor (fractional order model).
W artykule przedstawiono możliwości zastosowania rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów (ang. fractional calculus) do opisu właściwości dynamicznych akcelerometru i przetwornika ciśnienia dowolnych rzędów, co autorzy uważają za swoje oryginalne osiągnięcie w pracy naukowej. Badania symulacyjne wykonano w środowisku MATLAB&Simulink. Autorzy zakładają, że przyszłości właściwości dynamiczne modeli przetworników o nowych rozwiązaniach konstrukcyjnych i technologicznych będą wymagały opisu za pomocą rachunku różniczkowego niecałkowitych rzędów. Takie założenie, że „teoria” powinna wyprzedzać „praktykę” wydaje się być słusznym gdyż wielokrotnie sprawdzała się w przeszłości. Przykładem może być tutaj klasyczny kondensator i jego „ułamkowy” odpowiednik: superkondensator.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2015, 47; 147-150
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal input signal design for fractional-order system identification
Autorzy:
Jakowluk, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/202155.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional calculus
optimal input design
Oustaloup recursive method
parameter identification
rachunek różniczkowy
optymalizacja pobudzenia
metoda rekurencyjna
Oustaloup
identyfikacja parametrów
Opis:
The optimal design of excitation signal is a procedure of generating an informative input signal to extract the model parameters with maximum pertinence during the identification process. The fractional calculus provides many new possibilities for system modeling based on the definition of a derivative of noninteger-order. A novel optimal input design methodology for fractional-order systems identification is presented in the paper. The Oustaloup recursive approximation (ORA) method is used to obtain the fractional-order differentiation in an integer order state-space representation. Then, the presented methodology is utilized to solve optimal input design problem for fractional-order system identification. The fundamental objective of this approach is to design an input signal that yields maximum information on the value of the fractional-order model parameters to be estimated. The method described in this paper was verified using a numerical example, and the computational results were discussed.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2019, 67, 1; 37-44
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An operational Haar wavelet method for solving fractional Volterra integral equations
Autorzy:
Saeedi, H.
Mollahasani, N.
Mohseni Moghadam, M.
Chuev, G. N.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907499.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
równanie całkowe
równanie całkowe Abela
rachunek ułamkowy
macierz operacyjna
fractional Volterra integral equation
Abel integral equation
fractional calculus
Haar wavelet method
operational matrices
Opis:
A Haar wavelet operational matrix is applied to fractional integration, which has not been undertaken before. The Haar wavelet approximating method is used to reduce the fractional Volterra and Abel integral equations to a system of algebraic equations. A global error bound is estimated and some numerical examples with smooth, nonsmooth, and singular solutions are considered to demonstrate the validity and applicability of the developed method.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2011, 21, 3; 535-547
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Tuning and digital implementation of a fractional-order PD controller for a position servo
Autorzy:
Tepljakov, A.
Petlenkov, E.
Belikov, J.
Astapov, S
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/397895.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Łódzka. Wydział Mikroelektroniki i Informatyki
Tematy:
fractional calculus
position servo
PID controller
digital control
control optimization
rachunek ułamkowy
pozycja serwo
regulator PID
sterowanie cyfrowe
optymalizacja sterowania
Opis:
Fractional-order calculus offers flexible computational possibilities that can be applied to control design thereby improving industrial control loop performance. However, before theoretical results can be carried over to an industrial setting it is important to study the effects of fractional-order control by means of laboratory experiments. In this paper, we study the practical aspects of tuning and implementing a fractional-order PD controller for position control of a laboratory modular servo system using FOMCON (“Fractional-order Modeling and Control”) toolbox for MATLAB. We provide an overview of the tools used to model, analyze, and design the control system. The procedure of tuning and implementation of a suitable digital fractional-order controller is described. The results of the real-time experiments confirm the effectiveness of used methods.
Źródło:
International Journal of Microelectronics and Computer Science; 2013, 4, 3; 116-123
2080-8755
2353-9607
Pojawia się w:
International Journal of Microelectronics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The IoT gateway with active queue management
Autorzy:
Domański, Adam
Domańska, Joanna
Czachórski, Tadeusz
Klamka, Jerzy
Szyguła, Jakub
Marek, Dariusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1838178.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
active queue management
PI controller
dropping packets
fractional calculus
IoT gateway
aktywne zarządzanie kolejkami
regulator PI
pochodna ułamkowa
Internet Rzeczy
Opis:
As the traffic volume from various Internet of things (IoT) networks increases significantly, the need for adapting the quality of service (QoS) mechanisms to the new Internet conditions becomes essential. We propose a QoS mechanism for the IoT gateway based on packet classification and active queue management (AQM). End devices label packets with a special packet field (type of service (ToS) for IPv4 or traffic class (TC) for IPv6) and thus classify them as priority for real-time IoT traffic and non-priority for standard IP traffic. Our AQM mechanism drops only non-priority packets and thus ensures that real-time traffic packets for critical IoT systems are not removed if the priority traffic does not exceed the maximum queue capacity. This AQM mechanism is based on the PIα controller with non-integer integration order. We use fluid flow approximation and discrete event simulation to determine the influence of the AQM policy on the packet loss probability, queue length and its variability. The impact of the long-range dependent (LRD) traffic is also considered. The obtained results show the properties of the proposed mechanism and the merits of the PIα controller.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2021, 31, 1; 165-178
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Time-optimal control of linear fractional systems with variable coefficients
Autorzy:
Matychyn, Ivan
Onyshchenko, Viktoriia
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2055161.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
fractional calculus
Riemann-Liouville derivative
variable coefficients
optimal control
rachunek ułamkowy
pochodna ułamkowa Riemanna-Liouville'a
współczynnik zmienny
sterowanie optymalne
Opis:
Linear systems described by fractional differential equations (FDEs) with variable coefficients involving Riemann–Liouville and Caputo derivatives are examined in the paper. For these systems, a solution of the initial-value problem is derived in terms of the generalized Peano–Baker series and a time-optimal control problem is formulated. The optimal control problem is treated from the convex-analytical viewpoint. Necessary and sufficient conditions for time-optimal control similar to that of Pontryagin’s maximum principle are obtained. Theoretical results are supported by examples.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2021, 31, 3; 375--386
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robust fractional adaptive control based on the strictly positive realness condition
Autorzy:
Ladaci, S.
Charef, A.
Loiseau, J. J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/907854.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
sterowanie odporne
sterowanie adaptacyjne
sprzężenie do przodu
rachunek ułamkowy
positive realness
robust control
adaptive control
fractional adaptive control
model reference adaptive control
feedforward
fractional calculus
Opis:
This paper presents a new approach to robust adaptive control, using fractional order systems as parallel feedforward in the adaptation loop. The problem is that adaptive control systems may diverge when confronted with finite sensor and actuator dynamics, or with parasitic disturbances. One of the classical robust adaptive control solutions to these problems makes use of parallel feedforward and simplified adaptive controllers based on the concept of positive realness. The proposed control scheme is based on the Almost Strictly Positive Realness (ASPR) property of the plant. We show that this condition implies also robust stability in the case of fractional order controllers. An application to Model Reference Adaptive Control (MRAC) with a fractional order adaptation rule is provided with an implementable algorithm. A simulation example of a SISO robust adaptive control system illustrates the advantages of the proposed method in the presence of disturbances and noise.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2009, 19, 1; 69-76
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The analysis of non-linear free vibration of FGM nano-beams based on the conformable fractional non-local model
Autorzy:
Rahimi, Z.
Sumelka, W.
Shafiei, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201202.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
FGM nano beam
nonlinear free vibration
fractional calculus
integer stress
non-integer stress
gradient’s order
fractional non-local model
rachunek różniczkowy
FGM
drgania swobodne
Opis:
Continuum models generalized by fractional calculus are used in different mechanical problems. In this paper, by using the conformable fractional derivative (CFD) definition, a general form of Eringen non-local theory as a fractional non-local model (FNM) is formulated. It is then used to study the non-linear free vibration of a functional graded material (FGM) nano-beam in the presence of von-Kármán non-linearity. A numerical solution is obtained via Galerkin and multiple scale methods and effects of the integer and non-integer (fractional) order of stress gradient (in the non-local stress-strain relation) on the ratio of the non-local non-linear natural frequency to classical non-linear natural frequency of simply-supported (S-S) and clamped-free (C-F) FGM nano-beams are presented.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2018, 66, 5; 737-745
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A note on some elementary properties and applications of certain operators to certain functions analytic in the unit disk
Autorzy:
Irmak, Hüseyin
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1797179.pdf
Data publikacji:
2020-07-28
Wydawca:
Uniwersytet Pedagogiczny im. Komisji Edukacji Narodowej w Krakowie
Tematy:
fractional calculus
unit open disk
complex plane
analytic functions
normalized functions
Taylor-Mclaurin series expansion
the Tremblay operator
fractional
derivative operator
differential inequalities in the complex plane
Opis:
This scientific note relates to introducing certain elementary operators defined in the unit disk in the complex plane, then determining various applications (specified by those operators) to certain analytic functions, and also revealing a number of possible implications of them.
Źródło:
Annales Universitatis Paedagogicae Cracoviensis. Studia Mathematica; 2020, 19; 193-201
2300-133X
Pojawia się w:
Annales Universitatis Paedagogicae Cracoviensis. Studia Mathematica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
FOMCOM: a MATLAB toolbox for fractional-order system identification and control
Autorzy:
Tepljakov, A.
Petlenkov, E.
Belikov, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/398065.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Politechnika Łódzka. Wydział Mikroelektroniki i Informatyki
Tematy:
pochodna ułamkowa
sterowanie automatyczne
biblioteka MATLAB
regulator PID
identyfikacja
projektowanie systemów sterowania
fractional calculus
MATLAB toolbox
automatic control
PID controller
identification
control system design
Opis:
FOMCON is a new fractional-order modeling and control toolbox for MATLAB. It offers a set of tools for researchers in the field of fractional-order control. In this paper, we present an overview of the toolbox, motivation for its development and relation to other toolboxes devoted to fractional calculus. We discuss all of the major modules of the FOMCON toolbox as well as relevant mathematical concepts. Three modules are presented. The main module is used for fractional-order system analysis. The identification module allows identifying a fractional system from either time or frequency domain data. The control module focuses on fractional-order FID controller design, tuning and optimization, but also has basic support for design of fractional lead-lag compensators and TID controllers. Finally, a Simulink blockset is presented. It allows more sophisticated modeling tasks to be carried out.
Źródło:
International Journal of Microelectronics and Computer Science; 2011, 2, 2; 51-62
2080-8755
2353-9607
Pojawia się w:
International Journal of Microelectronics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fractional order PID controller in velocity control loop of CNC machine feed-drive module with permanent magnet synchronous motor
Regulator PID ułamkowego rzędu w pętli sterowania prędkością modułu posuwowego obrabiarki CNC z napędem PMSM
Autorzy:
Kobyłkiewicz, A.
Pajdzik, R.
Waszczuk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/276402.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
rachunek różniczkowy ułamkowego rzędu
napęd PMSM
regulacja PID
sterowanie odporne
fractional order calculus
PMSM motor
PID controller
robust control
Opis:
A significant number of publications shows that fractional order controllers can improve performance compared with traditional control algorithms. In this paper, fractional order PID velocity controller of the PMSM motor is presented. In the first step, we compared, by means of simulation research work, the fractional order PID with conventional integer order PID, and we prove the correctness of the applied method. In the second part, we have tested the proposed solution in the real-time control system with the PMSM actuator. The open architecture control system based on the industrial computer (for cyclic real-time communication with power electronics, including current controller and commutation functionality, with the use of Ethernet Powerlink communication protocol) and rapid prototyping platform were used for the evaluation of the developed here velocity control algorithms. Presented in the paper experimental results testify to the usefulness of the proposed solution.
W licznych publikacjach wykazano, że regulatory ułamkowego rzędu mogą zwiększyć skuteczność regulacji w porównaniu z tradycyjnymi algorytmami sterowania. W artykule przedstawiono regulator PID ułamkowego rzędu do sterowania prędkością silnika PMSM. W pierwszej części zaprezentowano wyniki symulacji, porównano regulator PID ułamkowego rzędu z konwencjonalnym regulatorem PID całkowitego rzędu i dowiedziono prawidłowość zastosowanej metody. W drugiej części artykułu przedstawiono wyniki testów zaproponowanego rozwiązania, przeprowadzonych w docelowym systemie sterowania silnikiem PMSM. Otwarta architektura systemu sterowania bazująca na komputerze przemysłowym (do cyklicznego komunikowania się z energoelektroniką w czasie rzeczywistym, realizujący regulację prądu i funkcjonalność komunikacyjną z użyciem protokołu komunikacyjnego Ethernet Powerlink) oraz na systemie do szybkiego prototypowania zostały użyte do oceny zaprojektowanego algorytmu regulacji prędkości. Wyniki przedstawione w artykule potwierdzają przydatność zaproponowanego rozwiązania.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2012, 16, 12; 144-150
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A new algorithm for a CFE-approximated solution of a discrete-time noninteger-order state equation
Autorzy:
Oprzędkiewicz, K.
Stanisławski, R.
Gawin, E.
Mitkowski, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/199796.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
fractional order calculus
discrete-time noninteger-order state equation
continuous fraction expansion
Al-Alaoui operator
równanie dyskretne
aproksymacja Al-Alaoui
CFE
Opis:
In the paper, a new method for solution of linear discrete-time fractional-order state equation is presented. The proposed method is simpler than other methods using directly discrete-time version of the Grünwald-Letnikov operator. The method is dedicated to use with any approximator to the operator expressed by a discrete transfer function, e.g. CFE-based Al-Alaoui approximation. A simulation example confirms the usefulness of the method.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2017, 65, 4; 429-437
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-88 z 88

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies