由于环境条件多变,光伏 (PV) 系统参数始终是非线性的。在多种不确定性、干扰和时变随机条件的发生下,最大功率点跟踪 (MPPT) 很困难。因此,本研究提出了基于被动性的分数阶滑模控制器 (PBSMC),以检查和开发 PV 功率和直流电压误差跟踪的存储功能。提出了一种独特的分数阶滑模控制 (FOSMC) 框架的滑动面,并通过实施 Lyapunov 稳定性方法证明了其稳定性和有限时间收敛性。还在被动系统中添加了额外的滑模控制 (SMC) 输入,通过消除快速不确定性和干扰来提高控制器性能。因此,PBSMC 以及在不同操作条件下的全局一致控制效率是通过增强的系统阻尼和相当大的鲁棒性来实现的。所提技术的新颖之处在于基于黎曼刘维尔 (RL) 分数阶微积分的 FOSMC 框架的独特滑动曲面。结果表明,与分数阶比例积分微分 (FOPID) 控制器相比,所提控制技术可在可变辐照度条件下将 PV 输出功率的跟踪误差降低 81%。与基于被动性的控制 (PBC) 相比,该误差降低 39%,与基于被动性的 FOPID (EPBFOPID) 相比,该误差降低 28%。所提技术可使电网侧电压和电流的总谐波失真最小。在不同太阳辐照度下,PBSMC 中 PV 输出功率的跟踪时间为 0.025 秒,但 FOPID、PBC 和 EPBFOPID 未能完全收敛。同样,直流链路电压在 0.05 秒内跟踪了参考电压,但其余方法要么无法收敛,要么在相当长的时间后才收敛。在太阳辐射和温度变化期间,使用 PBSMC,光伏输出功率在 0.018 秒内收敛,但其余方法未能收敛或完全跟踪,与其他方法相比,由于 PBSMC,直流链路电压的跟踪误差最小。此外,光伏输出功率在 0.1 秒内收敛到参考功率
最近邻间距分布遵循一维泊松分布P(s)=e−s[7],而混沌系统则表现出能级排斥力,其P(s)根据其对称性类接近于随机矩阵理论(RMT)的维格纳猜测,当s较小时,P(s)∝sβ,其中对正交、酉和辛对称,β=1,2,4,这是著名的Bohigas-Giannoni-Schmit(BGS)猜想的内容[8]。BGS猜想现在在半经典理论中得到了很好的证实,适用于具有适当经典极限的系统[9-11],并得到许多不同量子系统中大量数值和实验证据的支持[12-14]。多体量子系统的情况则不太清楚,尽管最近取得了一些理论进展 [ 15 – 17 ] 。由于费米子或玻色子粒子交换下的对称性,经典极限无法正确定义。通常,BGS 猜想被认为对多体量子系统也成立,这主要基于数值结果,但仍缺乏严格的推导。可积和混沌通用极限之间的转变是非通用的,取决于所研究的特定系统的特性,尽管已针对不同系统进行了非常详细的探索 [ 18 , 19 ] 。例如,在可积与混沌正交情况之间的转变中,一些系统表现出分数能级排斥,P(s)∝sβ,β值在可积情况β=0与对应的RMT系综值β=1之间连续变化,而其他系统则表现出满能级排斥,但仅限于一部分能级[20]。许多系统,特别是多体情况,表现出前一种行为。然而,Berry和Robnik的半经典转变理论预测了后一种行为[19]。在这种情况下P(0)=F,其中F由所考虑模型的经典极限的相空间中规则轨道的分数给出。在开放量子系统中,该理论的发展要落后得多,即使第一批结果是在BGS猜想提出后不久就出现的[21]。开放量子系统可以用刘维尔方程来描述,该方程表征密度矩阵算子随时间演化的特征。在马尔可夫近似下,刘维尔算子是线性非厄米算子,刘维尔方程可以写成林德布拉德主方程 [22] 。因此,刘维尔算子具有复特征值,而不是标准厄米量子力学的实能量。该问题的最初方法是研究与环境耦合较弱的可积或混沌汉密尔顿量。当汉密尔顿量可积时,Grobe 等人研究了复平面上的谱统计,发现与二维泊松分布符合得很好 [21] 。在混沌极限中,对于较小的s值,存在普遍的立方斥力P(s)∝s3,就像在非厄米随机矩阵的Ginibre系综中一样[23],尽管完整P(s)分布的细节取决于非厄米矩阵的对称性[24,25]。对于开放量子自旋链,从可积到混沌的转变中的能级间距分布可以通过具有谐波约束的静态二维库仑气体来拟合,其中能级斥力由温度的倒数给出,表现出转变中的分数能级斥力[26]。最近,由于发现了新的可积多体刘维尔粒子家族[27-29],人们需要采用不同的方法来研究开放量子系统的可积和混沌特性。扩展精确可解和量子可积的 Liouvil 函数类是提高我们对开放量子多体系统的理解的重要一步。最近的一些工作研究了随机混沌 Liouvil 函数复谱的统计特性 [ 30 , 31 ] 。然而,在物理多体 Liouvil 函数中,精确可解的可积极限和混沌极限之间的转变仍然大部分未被探索。在本文中,我们将基于 SU(2) 自旋 1 Richardson 模型的文献 [ 28 ] 模型扩展到有理 Richardson-Gaudin (RG) 类可积模型中的可积线。这种新的可积 Liouvil 函数族具有丰富而复杂的跳跃算子结构,并允许沿可积线进行简单的参数化。然后我们[ 28 ] 基于 SU(2) 自旋 1 Richardson 模型,将其转化为有理 Richardson-Gaudin (RG) 类可积模型中的一条可积线。这种新的可积 Liouvillians 族具有丰富而复杂的跳跃算子结构,并允许沿可积线进行简单的参数化。然后我们[ 28 ] 基于 SU(2) 自旋 1 Richardson 模型,将其转化为有理 Richardson-Gaudin (RG) 类可积模型中的一条可积线。这种新的可积 Liouvillians 族具有丰富而复杂的跳跃算子结构,并允许沿可积线进行简单的参数化。然后我们
辛对称性,这是著名的Bohigas-Giannoni-Schmit (BGS)猜想的内容[8]。BGS猜想目前在半经典理论中已经得到充分证实,适用于具有适当经典极限的系统[9–11],并得到许多不同量子系统中大量数值和实验证据的支持[12–14]。多体量子系统中的情况尚不清楚,尽管最近取得了一些理论进展[15–17]。由于费米子或玻色子粒子交换下的对称性,经典极限无法正确定义。通常假设BGS猜想对多体量子系统也成立,这主要基于数值结果,但仍然缺乏严格的推导。可积通用极限与混沌通用极限之间的转变是非通用的,取决于所研究特定系统的特性,尽管已针对不同系统进行了非常详细的研究 [18,19]。例如,在可积和混沌正交情况之间的转变中,一些系统呈现分数能级排斥,P ( s ) ∝ s β,β 的值在可积情况β = 0 和相应的 RMT 集合值β = 1 之间连续变化,而其他系统呈现满能级排斥,但仅限于一部分能级 [20]。许多系统,特别是在多体情况下,都表现出前一种行为。然而,Berry 和 Robnik 的半经典转变理论预测了后一种行为 [19]。在这种情况下,P (0) = F,其中 F 由所考虑模型的经典极限在相空间中的规则轨道分数给出。在开放量子系统中,该理论的发展程度要低得多,即使第一批结果在 BGS 猜想提出后不久就出现了 [21]。开放量子系统可以用刘维尔方程来描述,该方程表征密度矩阵算子的时间演化。在马尔可夫近似中,刘维尔算子是一个线性非厄米算子,刘维尔方程可以写成林德布拉德主方程 [22]。因此,刘维尔算子具有复特征值,而不是标准厄米量子力学的实能量。解决这个问题的最初方法是研究与环境耦合较弱的可积或混沌汉密尔顿量。当汉密尔顿量可积时,Grobe 等人研究了复平面上的谱统计,发现与二维泊松分布非常吻合 [21]。在混沌极限中,对于较小的 s 值,会出现普遍的立方排斥力 P ( s ) ∝ s 3,就像非厄米随机矩阵的 Ginibre 系综 [23] 中的情况一样,尽管完整的 P ( s ) 分布的细节取决于非厄米矩阵的对称性 [24, 25]。对于开放的量子自旋链,从可积到混沌转变过程中的能级间距分布已通过具有谐波约束的静态二维库仑气体拟合,其中能级排斥力由温度的倒数给出,表现出转变过程中的分数能级排斥力 [26]。最近,由于发现了新的可积多体刘维尔函数家族 [27–29],需要采用不同的方法来研究开放量子系统的可积和混沌性质。扩展精确可解和量子可积刘维尔函数类是提高我们对开放量子多体系统的理解的重要一步。最近的一些工作研究了随机混沌刘维尔函数复谱的统计特性 [30,31]。然而,物理多体刘维尔函数中精确可解的可积极限和混沌极限之间的转变仍然大部分未被探索。在这封信中,我们将扩展参考文献中的模型。 [28] 基于 SU(2) 自旋 1 Richardson 模型,将其转换为有理 Richardson-Gaudin (RG) 类可积模型中的一条可积线。这种新的可积 Liouvillians 家族具有丰富而复杂的跳跃算子结构,并允许沿可积线进行简单的参数化。然后,我们根据单个参数定义一个 Liouvillian,它在可积性和完全混沌极限之间进行插值。利用这些模型 Liouvillians,我们
