The design and performance analysis of multivariate fractional-order gradient-based extremum seeking approach

Chun Yin; Sara Dadras; Xuegang Huang; Yuhua Cheng; Hadi Malek

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The design and performance analysis of multivariate fractional-order gradient-based extremum seeking approach

机译：基于多元分数阶梯度的极值搜索方法的设计与性能分析

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In this paper, a novel multivariate fractional-order (FO) Gradient-based extremum seeking control (Gradient-based ESC) approach is developed for the optimization of multivariable dynamical systems. The proposed Gradient-based ESC, utilizing FO operators, is presented to not only speed up the convergence rate and enhance the control accuracy but also improve the search efficiency of the extrema by regulating the fractional-order. For multivariable dynamical systems, the stability analysis of the proposed multivariate FO Gradient-based ESC is presented in details to guarantee the convergence performance of multi-input optimization problems. Simulation and experimental results are given to demonstrate the effectiveness and advantages of the proposed approach by comparing with the corresponding integer-order (IO) Gradient-based ESC.

机译：本文提出了一种新颖的基于分数阶分数阶（FO）的极值搜索控制（Gradient-based ESC）方法，以优化多变量动力学系统。提出了利用FO运算符的基于梯度的ESC，不仅可以加快收敛速度并提高控制精度，而且可以通过调节分数阶来提高极值的搜索效率。对于多变量动力学系统，对提出的基于多变量FO Gradient的ESC进行稳定性分析，以保证多输入优化问题的收敛性。仿真和实验结果通过与相应的基于整数阶（IO）梯度的ESC进行比较，证明了该方法的有效性和优势。

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来源
《Applied Mathematical Modelling》 |2018年第10期|680-700|共21页
作者
Chun Yin; Sara Dadras; Xuegang Huang; Yuhua Cheng; Hadi Malek;
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作者单位

School of Automation Engineering, University of Electronic Science and Technology of China;

Electrical and Computer Engineering Department, Utah State University;

Hypervelocity Aerodynamics Institute, China Aerodynamics Research & Development Center;

School of Automation Engineering, University of Electronic Science and Technology of China;

Electrical and Computer Engineering Department, Utah State University;

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收录信息美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
原文格式 PDF
正文语种 eng
中图分类
关键词
Gradient-based extremum seeking; Multivariate optimal control; Convergence performance; Fractional-order operators; Energy consumption;

机译：基于梯度的极值搜索;多元最优控制;收敛性能;分数阶算子;能耗;

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