کنترل آشوب و سنکرون سازی در پیوند جوزفسون با استفاده از کنترل کننده پیش بین مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان

پیوند جوزفسون متشکل از دو الکترود ابررسانا است که با یک اتصال ضعیف مانند یک لایه عایق نازک به هم متصل شده اند. پیوند جوزفسون به ازای پارامترهای مشخصی رفتار آشوبناک دارد که این رفتار در کاربردهای فرکانس بالا مطلوب نیست. در این مقاله، یک کنترل کننده پیش بین مبتنی بر الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان برای کنترل و سنکرون سازی پیوند جوزفسون ارائه شده است. در اینجا، از مدل غیرخطی پیوند جوزفسون و نیز از رویکرد سیستم اصلی - فرعی برای کنترل و سنکرون سازی استفاده شده است. برای این منظور، یک تابع هزینه مناسب برای کمینه سازی، متشکل از خطای ردیابی و سیگنال کنترل ارائه شده است. مسئله بهینه سازی دینامیکی تخمین سیگنال کنترل در افق محدود با استفاده از الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان حل شده است. عملکرد الگوریتم معرفی شده برای حالتی بررسی شده است که دو پیوند دارای شرایط اولیه و پارامترهای متفاوتی اند. برای بررسی همگرایی الگوریتم کنترل پیشنهادی برای سنکرون سازی پیوند شبیه سازی مونت کارلو انجام شده است. همچنین، آنالیز حساسیت نسبت به تغییرات تعداد مورچه ها و تعداد تکرار حلقه داخلی الگوریتم انجام شده است. نتایج نشان می دهند کنترل کننده نسبت به کاهش تعداد تکرار حلقه داخلی دارای حساسیت چشمگیری است.

کلیدواژه ها:

الگوریتم بهینه سازی کلونی مورچگان ، پیوند جوزفسون ، دینامیک آشوب ، سنکرون سازی ، کنترل پیش بین غیرخطی ، شبیه سازی مونت کارلو