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《浙江大学》 2002年
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连续混沌动力学系统的控制理论研究

齐冬莲  
【摘要】: 混沌运动是一种确定性的非线性运动,它的运动轨迹非常复杂但又不完全随机。在许多情况下都可以观察到混沌运动的存在。因此,混沌学自诞生以来,在物理学、化学、生物学、经济学和社会科学等众多领域得到了广泛的研究和应用。混沌运动的动力学特性已经被证明在描述和量化大量的复杂现象中非常有用,其中包括电子电路的动力学特性。但是,由于混沌系统所固有的系统输出对状态初值的敏感性以及混沌系统和混沌现象的复杂性和奇异性,使得混沌控制理论的研究更具有挑战性,也使得这一领域的研究和发展成为当代非线性科学的研究热点。 本论文研究的内容主要侧重于连续混沌动力学系统控制理论的研究。针对连续混沌动力学系统,采用远程学习控制、自适应状态反馈控制和滑动模态同步控制以及等效无源控制等控制策略,实现连续混沌动力学系统的快速稳定。本论文所作的主要工作包括以下几部分内容。 1.连续混沌动力学系统的特性分析。总结了判断系统是否是混沌系统的几种方法,对连续混沌动力学系统进行特性分析,研究了李亚普诺夫指数的意义以及与系统特征值的关系。 2.连续混沌动力学系统的远程学习控制研究。从系统辨识的角度分析了反向传播神经网络在系统辨识过程中的特点、存在的缺陷及其应用,并对其进行了改进,进一步提出了附加动量法的自适应反向传播神经网络算法。在此基础上,研究了混沌系统的远程学习控制。采用对象-正模型-逆系统学习法,控制系统的工作方式分为比例控制和学习控制两种方式。工作过程由BP网络的响应过程、控制过程和BP网络的训练过程组成,并按照“BP网络响应、决定控制、系统响应与训练”的次序,反复交替进行。研究结果表明,混沌系统的神经网络控制在适应性和鲁棒性以及控制品质等方面具有显著的优点,这是传统方法所难以达到的,利用该控制方法,能够获得满意的控制效果。 3.不确定连续混沌动力学系统的同步控制理论研究。分析了自适应状态反馈控制器和滑动模态控制器的设计方法,利用这两种设计方法,分别实现了不确定混沌 摘要 浙江大学博士学位论文 系统的同步控制。在状态反馈同步控制中,根据最速下降法及自适应理论,推导出 了混饨系统中未知参数的估计公式。由李亚普诺夫稳定性判据,提出了一种求解系 统收敛区域的方法。借鉴横向滤波器的设计方法,提出了自适应求取控制刚度的方 法,采用该方法设计状态反馈控制器,可以避免大量烦琐的计算,只要给定初始控 制刚度,就可以实现系统的同步控制。在滑动模态控制器设计过程中,从非线性控 制策略的角度出发,将自适应技术、系统辨识技术应用于混饨系统的同步控制,提 出了一种基于参数估计的自适应混饨同步控制方法,针对混饨动力学系统参数未知 的情况,自适应估计系统参数,控制混炖系统同步。 4.连续混饨动力学系统等效无源控制。介绍了无源系统的基本性质及其意 义,利用无源性网络理论,分析并推导了一般的混饨动力学系统等效为无源系统 所必需的基本条件,从理论上证明了无源系统的可控性——利用简单的状态反馈 即可实现无源系统的稳定控制,从而实现了将最小相位混饨系统及弱最小相位混 ”饨系统等效为无源系统,即构造混饨系统的控制器,将混饨系统配置为无源系统, 实现混饨系统的稳定性控制。
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:TP13

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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中国博士学位论文全文数据库 前6条
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【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马敏;船舶电力系统混沌控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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【二级引证文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前7条
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高亚飞;光滑混沌耦合动力系统同步类型机理及其广义同步[D];郑州大学;2011年
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3 马冀;基于正交小波分析的压气机失稳信号特征分析及预测研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 林晓然;复数阶蔡氏电路系统混沌及其应用研究[D];重庆大学;2011年
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中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
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7 刘德贵;陈丽容;朱珍民;;两类动力学系统实时仿真数值方法[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
8 袁政强;;动力学系统精细积分算法的一种改进格式[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
9 郑世旺;傅景礼;李显辉;陈向炜;;积分机电耦合动力学系统的场方法[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
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7 本报记者 凡晓芝;Java人才正走俏[N];计算机世界;2008年
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6 王宁;Moodle平台远程学习的有效性研究[D];南京师范大学;2011年
7 徐友冬;查普利金宇宙模型中若干问题的研究[D];上海师范大学;2006年
8 王芳;基于ITTC-57的帆船动力分析与运动仿真研究[D];青岛大学;2007年
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