收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

一类混沌系统的同步与控制方法研究

潘林  
【摘要】:混沌系统的同步与控制在众多领域中有着广阔的应用前景。自从提出混沌同步与控制以来,它在信息科学的保密通讯和生命科学的生物医学工程中起潜在作用,使得它成为当前混沌研究中的一大热点。人们对混沌同步与控制的研究,虽然已经取得了一些进展,但是还没有完全认识和掌握,混沌同步与控制研究仍然是一个科学前沿。深入研究混沌同步与控制问题,有效利用混沌理论服务人类社会,是一个意义重大而又影响深远的课题,已引起人们的极大关注。本文针对混沌系统同步与控制做了深入研究,提出了一类新的复杂混沌系统及其吸引子,改进与发展了几种混沌系统同步与控制的方法,丰富了混沌控制理论的内容,具有一定的理论和应用价值。本论文的研究和创新工作主要包括以下内容: 1.提出了一个新双涡卷混沌过渡系统及其统一系统,给出了一个新的临界条件分类标准,发现了另一个简单的过渡系统-Lii-like系统。Lii-like系统在Loren系统和Chen系统之间,也可以实现了从一个系统到另一个系统的过渡。还引入一个简单的单参数新双涡卷统一混沌系统,统一了上面三个不同的混沌系统。最后,还详细研究了这两个新型混沌系统的动力学行为和特征。 2.提出并研究了一类新型三涡卷混沌系统及其统一系统。新型三涡卷混沌系统属于二次三维光滑的非线性自治系统族,但是他们都存在不同拓扑结构的三涡卷混沌吸引子。其中,对一些基本的系统混沌动力行为和特征,如Lyapunov指数、分数维、周期窗口、局部分岔、Poincare截面以及分形等都作了一些深入的分析和研究,构造由一个变量来控制三涡卷的统一混沌系统,实现了三涡卷混沌系统之间的顺利过渡。 3.提出了一个新型四维分数阶超级混沌系统,研究了它的基本动力学行为,结合Chen分数阶超级混沌系统和Lu分数阶超级混沌系统,深入研究了异结构分数阶超级混沌系统的同步问题,利用分数阶微积分理论和拉普拉斯变换理论,运用分数阶系统稳定性理论和计算机模拟技术,给出非线性状态控制器的设计方法,设计了非线性状态控制器,使得一类非线性分数阶异结构超级混沌系统达到同步。该同步方法理论严格、设计简单、便于实现、同步误差收敛速度快并且达到同步时间短。 4.研究了基于激活牵制技术的不确定新超级混沌系统和三涡卷混沌统一系统的同步与反同步控制。提出激活牵制控制策略,它仅仅控制新的不确定混沌系统的一个状态,即只需要一个控制器就可以实现驱动系统和响应系统之间的同步和反同步,并确保不确定新超级混沌系统和三涡卷混沌统一系统的同步和鲁棒稳定性。理论分析和数值模拟表明,该控制器在相当短的时间内实现不确定新超级混沌系统和三涡卷混沌统一系统的同步与反同步。 5.研究了一类反对称异结构超级混沌系统及其可调节尺度因子的广义投影同步控制,提出了一种新的控制设计方法,设计了稳定控制器来控制三对角结构混沌系统的同步。给出了系统稳定的充分条件,然后证明它是系统的误差状态渐近稳定的来源。使变尺度因子的广义投影同步在反对称结构和异结构超级混沌系统之间得以实现。随后,我们针对三对角结构混沌系统的同步稳定控制,也提出了一种新的控制设计方法。以递归设计三对角结构系统方法为基础,将原始非线性仿射系统转化为带特殊三对角结构的稳定系统,控制器作用于改造后的混沌系统,并使其产生同步。驱动系统和响应系统之间的耦合系数赋予了一个新而广泛的含义。该方法运用于许多实际非线性控制问题,可以降低控制成本。数值模拟验证了该方法的有效性和可靠性。 6.针对一种自适应控制方法和参数更新规则来稳定新型参数未知的超级混沌系统,提出参数未知的新型超级混沌系统的自适应同步控制器和参数更新规则,镇定该系统到一个不稳定的平衡点。基于Lyapunov稳定性理论和自适应控制理论,该同步控制在未知参数的两个相同或两个不同的超级混沌系统分别予以实现。随后,深入研究并实现了新型超级混沌系统的变尺度因子射影同步。数值仿真结果验证了所提出的新同步方法的灵活性和有效性。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张若洵;杨洋;杨世平;;分数阶统一混沌系统的自适应同步[J];物理学报;2009年09期
2 李大字;范伟光;高彦臣;靳其兵;;分数阶系统的迭代最小二乘辨识算法[J];江南大学学报(自然科学版);2010年04期
3 彭建伟;周建斌;柳向斌;;分数阶PI~λD~δ控制器的设计[J];制造业自动化;2010年15期
4 薛定宇;赵春娜;;分数阶系统的分数阶PID控制器设计[J];控制理论与应用;2007年05期
5 潘红;隋丽丽;;一个分数阶四维动力系统的混沌研究[J];科技信息;2010年11期
6 李旺;张国庆;王永;;分数阶系统频域辨识算法[J];控制理论与应用;2010年08期
7 王静;李明;;分数阶线性信号的Laplace处理方法及其几点性质[J];新疆师范大学学报(自然科学版);2007年02期
8 张济仕;史蕊;;分数阶Rikitake系统中的混沌及其控制[J];河南大学学报(自然科学版);2009年01期
9 崔力;欧青立;徐兰霞;;分数阶Lorenz超混沌系统及其电路仿真[J];电子测量技术;2010年05期
10 廖增;彭程;王永;李旺;;分数阶系统时域子空间辨识[J];信息与控制;2011年05期
11 张若洵;杨世平;;一个分数阶新超混沌系统的同步[J];物理学报;2008年11期
12 赵小国;阎晓妹;孟欣;;基于RBF神经网络的分数阶混沌系统的同步[J];复杂系统与复杂性科学;2010年01期
13 李大字;曹娇;关圣涛;谭天伟;;一种分数阶预测控制器的研究与实现[J];控制理论与应用;2010年05期
14 高心;周红鸥;;分数阶系统的混沌特性及其控制[J];西南民族大学学报(自然科学版);2006年02期
15 邵仕泉;高心;刘兴文;;两个耦合的分数阶Chen系统的混沌投影同步控制[J];物理学报;2007年12期
16 赵品栋;张晓丹;;一类分数阶混沌系统的研究[J];物理学报;2008年05期
17 孙克辉;任健;丘水生;;分数阶统一系统的混沌动力学特性[J];华南理工大学学报(自然科学版);2008年08期
18 胡建兵;韩焱;赵灵冬;;自适应同步参数未知的异结构分数阶超混沌系统[J];物理学报;2009年03期
19 胡建兵;韩焱;赵灵冬;;分数阶系统的一种稳定性判定定理及在分数阶统一混沌系统同步中的应用[J];物理学报;2009年07期
20 王明军;王兴元;;分数阶Newton-Leipnik系统的动力学分析[J];物理学报;2010年03期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 王晓燕;王东风;韩璞;;一种分数阶系统的粒子群优化辨识方法[A];全国第三届信号和智能信息处理与应用学术交流会专刊[C];2009年
2 胡轶超;李东海;;分数阶系统的PID控制器整定[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
3 陈宁;武文娟;顾文军;;含不确定参数的分数阶Coullet系统混沌同步的滑模控制[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
4 李清都;陈述;;基于QR法的分数阶系统Lyapunov指数的改进算法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 许建强;;参数不确定分数阶统一混沌系统的自适应同步[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘金桂;分数阶复杂网络同步及其控制研究[D];湖南大学;2013年
2 丁策;机载光电稳定平台的分数阶控制研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2013年
3 赵灵冬;分数阶非线性时滞系统的稳定性理论及控制研究[D];东华大学;2014年
4 王晓燕;分数阶控制系统分析及应用研究[D];华北电力大学(北京);2011年
5 李旺;分数阶系统辨识与控制器设计研究[D];中国科学技术大学;2010年
6 杨捷;统一模型混沌系统控制、同步及其应用[D];浙江大学;2010年
7 王惠;关于可积系统与超可积系统某些问题的探索[D];上海大学;2013年
8 胡昉;含分数阶导数阻尼的随机系统的随机分岔与分数阶随机最优控制[D];浙江大学;2013年
9 孙勇;电力系统附加阻尼控制器的优化配置与设计方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
10 武相军;复杂混沌动力学网络系统的同步及其应用研究[D];上海交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王燕致;几类分数阶微分方程的动力学分析[D];东北林业大学;2012年
2 黑鑫东;脉冲分数阶系统的稳定性[D];安徽大学;2014年
3 杨增芳;分数阶系统的最优控制研究[D];郑州大学;2012年
4 孙毅;基于分数阶混沌的多媒体加密技术研究[D];云南大学;2014年
5 孙程武;基于滑膜控制的分数阶时滞混沌系统的同步研究[D];安徽大学;2014年
6 芦艳芬;两类分数阶非线性时滞系统的稳定性[D];安徽大学;2014年
7 刘舒其;分数阶滑模变结构控制方法研究[D];太原科技大学;2014年
8 吴军;网络环境下基于频域的分数阶系统辨识与控制研究[D];北京交通大学;2012年
9 纪增浩;分数阶系统的状态估计及其最优控制问题研究[D];北京化工大学;2013年
10 韦鹏;分数阶van der Pol系统动力学研究[D];石家庄铁道大学;2014年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978