Nonlinear oscillator design based on phase reduction method for closed‐loop system
Nonlinear oscillator design based on phase reduction method for closed‐loop system
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基于相位缩减法的闭环系统非线性振荡器设计
DOI：
10.1002/acs.3440
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发表时间：
2022
影响因子：
3.1
通讯作者：
Iba Daisuke
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hongu Junichi;Iba Daisuke
为了在控制与信号处理工程领域广泛地利用非线性振荡器的同步特性，一种通用的非线性振荡器模型设计方法将会有所帮助。由周期信号激励的非线性振荡器的输出响应隐含地包含了输入信号的瞬时相位和幅值信息。用减相法显式地表达相位和振幅的动力学，并按一个周期内的事件数组织它们，可以使非线性振荡器模型的设计与广义上的任意循环现象同步。假设循环现象是一个单周期信号，广义非线性振荡器模型的性质可以作为一个共维观测器来实现等阻尼和平坦增益的伪性质。因此，本文通过研究广义非线性振子模型的输入输出特性，确定了非线性振子在闭环系统中所起的重要作用。通过对一个简单的振动激励与抑制系统进行数值模拟，发现使用广义非线性振子模型可以很容易地建立包含等阻尼和平增益伪特性的闭环系统。
To widely utilize the synchronization properties of nonlinear oscillators in the control and signal processing engineering field, a common design method for a nonlinear oscillator model would be helpful. The output response of a nonlinear oscillator excited by a periodic signal implicitly includes the information of both the instantaneous phase and the amplitude of the input signal. Explicitly expressing the dynamics of both phase and amplitude with the phase reduction method, and organizing them by the number of events in one period, could enable the design of a nonlinear oscillator model in the same manner that can synchronize with an arbitrary cyclic phenomenon in a broad sense. Assuming the cyclic phenomenon is a single periodic signal, the property of the generalized nonlinear oscillator model has the role as a common‐dimensional observer to attain the pseudo‐property of both iso‐damping and flat‐gain. Thus, this article determines the essential role of the nonlinear oscillator inserted in the closed‐loop system through investigating the input–output characteristic of the generalized nonlinear oscillator model. As a result of the numerical simulation using a simple vibration excitation and suppression system, it was found that using the generalized nonlinear oscillator model enables us to easily build the closed‐loop system including the pseudo‐property of both iso‐damping and flat‐gain.
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影响因子：
--
作者：
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通讯作者：
K. Yoshida
DOI：
10.1103/physreve.72.026220
发表时间：
2005-05
期刊：
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics
影响因子：
--
作者：
H. Nakao;Kensuke Arai;Ken Nagai;Y. Tsubo;Y. Kuramoto
通讯作者：
H. Nakao;Kensuke Arai;Ken Nagai;Y. Tsubo;Y. Kuramoto
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DOI：
--
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--
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通讯作者：
Sho Shirasaka;W. Kurebayashi;H. Nakao
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