Modelado de comportamiento fraccional en dominio temporal con núcleos racionales no singulares
Autores: Sabatier, Jocelyn; Farges, Christophe
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Modelado de comportamiento fraccional en dominio temporal con núcleos racionales no singulares
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Análisis matemático
Palabras clave
Solución
Comportamientos fraccionarios
Modelo de convolución
Núcleos no singulares
Funciones racionales
Estimación de parámetros
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Este documento propone una solución para modelar comportamientos fraccionarios con un modelo de convolución que involucra núcleos no singulares y sin utilizar cálculo fraccional. Los núcleos no singulares considerados son funciones racionales del tiempo. El interés de esta clase de núcleo se demuestra con una función de ley de potencia pura que puede aproximarse en el dominio del tiempo por una función racional cuyos polos y ceros están entrelazados y vinculados por leyes geométricas. La transformada de Laplace y la respuesta en frecuencia de esta clase de núcleo se dan y se comparan con una aproximación encontrada en la literatura. La comparación revela menos oscilación de fase con la solución propuesta por los autores. Finalmente, se propone un método de estimación de parámetros para obtener el modelo de núcleo racional para un comportamiento fraccional general. Una aplicación realizada con este método de estimación demuestra el interés en los núcleos racionales no singulares para modelar comportamientos fraccionarios. Otro interés es la interpretación física de los comportamientos fraccionarios que se pueden implementar con distribuciones de retraso.
Descripción
Este documento propone una solución para modelar comportamientos fraccionarios con un modelo de convolución que involucra núcleos no singulares y sin utilizar cálculo fraccional. Los núcleos no singulares considerados son funciones racionales del tiempo. El interés de esta clase de núcleo se demuestra con una función de ley de potencia pura que puede aproximarse en el dominio del tiempo por una función racional cuyos polos y ceros están entrelazados y vinculados por leyes geométricas. La transformada de Laplace y la respuesta en frecuencia de esta clase de núcleo se dan y se comparan con una aproximación encontrada en la literatura. La comparación revela menos oscilación de fase con la solución propuesta por los autores. Finalmente, se propone un método de estimación de parámetros para obtener el modelo de núcleo racional para un comportamiento fraccional general. Una aplicación realizada con este método de estimación demuestra el interés en los núcleos racionales no singulares para modelar comportamientos fraccionarios. Otro interés es la interpretación física de los comportamientos fraccionarios que se pueden implementar con distribuciones de retraso.