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《湖南大学》 2006年
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混沌系统的模糊神经网络控制理论方法研究

谭文  
【摘要】: 本文的重点是在不确定混沌系统的智能控制与同步方法上进行了一系列的探索和研究。全文主要工作有如下几个方面: 1.综述了混沌研究的发展历史及其意义,归纳和总结了混沌的定义及混沌应用前景,着重评述了最近十几年来国内外几类具有代表性的混沌控制方法及其特点,阐述了本论文的研究意义。 2.研究了一种将暂态误差预测技术、小扰动控制技术、梯度下降法和遗传算法(GA)融合起来控制非线性混沌系统的复合遗传神经网络方法(简称HyGANN法)。该控制方法无需了解系统的动态特性和精确的数学模型,也不需监督学习所要求的训练数据,通过增强学习训练方式,采用改进遗传算法优化神经网络权系数,使之成为混沌控制器,便可产生控制混沌系统的时间序列小扰动信号,仿真实验结果表明它不仅能有效镇定混沌周期1、2等低周期轨道,而且在周期控制技术基础上,也可成功将高周期混沌轨道(如周期4轨道)变成期望周期行为。该方法不必知道控制对象的动力学模型及诸如系统状态维数和不动点位置等其它特性,又具有一定的抗噪声干扰能力,因此可以推广应用到其它混沌系统的控制中。 3.提出了一类不确定混沌系统的模糊神经网络自适应控制方法。该方法采用少量模糊规则(“如果-则”语言规则),使模糊神经网络逼近系统中不确定函数;然后通过Lyapunov函数法和参数投影算法,即可在线调整模糊神经网络控制器参数。利用监督控制器的特点,使控制过程系统所有状态均处在约束集范围内。并且给出了界的数学表达式以便在控制器的设计过程中根据实际需要来确定界,实现参考模型自适应跟踪控制。当只有模糊神经网络(FNN)工作时,如果系统性能不稳定,则监督控制发挥作用以迫使系统转入正常运行;而当FNN单独作用能够使系统性能达到设计要求,则监督控制不参与作用。总之,运用所研究的控制方法实现混沌状态跟踪控制,理论分析表明在所有信号一致有界的意义上可以保证最终的闭环系统具有全局稳定性,仿真结果验证了所给出结果的正确性和控制方法的有效性。 4.将奇异扰动方法应用到动态神经网络辨识器的稳定性分析及鲁棒性设计研究中。利用动态神经网络对混沌系统“黑匣子”进行辨识,然后在辨识估计的基础上,设计自适应状态反馈控制器对混沌系统状态进行调整,实现不确定混沌系统的参考模型轨道跟踪控制。仿真结果表明所提出的控制方法能够有效地将混沌行为镇定到期望目标轨道。 5.运用动态神经网络作为不确定混沌系统的辨识模型,利用滑模控制方式在线调整网络权值,以适应混沌系统快速变化而达到实时辨识要求。考虑到辨识模
【学位授予单位】:湖南大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TP183

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 颜渝力;非线性时间延迟耦合的复杂Hindmarsh-Rose神经元网络的混沌控制与同步[D];上海交通大学;2011年
2 金音;不确定混沌系统的自适应模糊神经网络控制[D];燕山大学;2011年
3 李目;混沌时间序列预测及其微弱目标信号检测方法研究[D];湖南大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蔡际令,齐冬莲;混沌动力学系统的神经网络学习控制研究[J];电路与系统学报;2003年01期
2 陈关荣;控制非线性动力系统的混沌现象[J];控制理论与应用;1997年01期
3 汪小帆,王执铨,宋文忠;耦合系统中时空混沌的神经网络控制方法[J];控制理论与应用;1999年02期
4 裴文江,黄俊,刘文波,于盛林;自适应延迟反馈控制混沌[J];控制理论与应用;1999年02期
5 潘永湘,刘兴伟,李敏远;混沌吸引子不稳定周期轨道控制方法研究[J];控制理论与应用;2001年04期
6 刘锋,穆肇骊,蔡远利,邱祖廉;一类混沌系统的非线性反馈控制[J];控制与决策;2000年01期
7 王忠勇,蔡远利,贾冬,刘文江;混沌系统的神经网络控制[J];控制与决策;2000年01期
8 李冬梅,王正欧;混沌系统的神经网络预测控制[J];控制与决策;2002年06期
9 田玉楚;一类混沌系统的反馈控制[J];控制与决策;1998年03期
10 刘斌,刘新芝,廖晓昕;基于一般Lur'e系统的混沌同步研究[J];自动化学报;2004年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曾庆海;马中军;王艺霖;;引入混沌理论的混凝土中氯离子传输机理研究[J];四川建筑科学研究;2007年01期
2 刘慧卿;周国峰;张先起;;空调负荷混沌特性分析与预测[J];四川建筑科学研究;2009年05期
3 辛云冰;;基于非线性时滞系统与时滞相关的H_∞控制[J];安徽大学学报(自然科学版);2012年02期
4 罗荣;;混沌伪随机序列发生器的实现[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2009年02期
5 董立峰;宋芙蓉;;黄河三角洲地区城镇体系分形研究[J];安徽农业科学;2008年35期
6 郑志敬;周钦富;张建华;杨胜利;;松墨天牛成虫林间种群数量混沌特性的识别[J];安徽农业科学;2011年03期
7 陈利星;陈绘画;周钦富;;神经网络对马尾松蛀干类害虫数量的混沌识别[J];安徽农业科学;2011年28期
8 王再见;王元航;;基于演化规划的入侵检测规则挖掘算法[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2006年01期
9 杨高翔;;Lorenz-like系统的线性反馈控制[J];安康学院学报;2009年02期
10 刘曾荣;陈立群;杨凌;;ON PROPERTIES OF HYPERCHAOS: CASE STUDY[J];Acta Mechanica Sinica;1999年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘杰;;一类线性耦合复杂混沌动力网络的实用同步准则[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 刘润杰;申金媛;张端金;穆维新;;下一代网络信令流量的混沌预测[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 陈文颉;窦丽华;;基于改进遗传算法的一种新的图像恢复方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
4 郭雷;;多源干扰系统复合分层抗干扰控制理论:综述与展望[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
5 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
6 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;海浪非线性行为的参数化表征[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
7 杨文;张志敏;万浩;;一种改进的短期交通流量多步预测模型[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
8 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;不规则横浪中船舶大角横摇的非线性动力学分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
9 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;;风浪中舰船摇荡运动时历的混沌分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
10 陈树辉;沈建和;;基于增量谐波平衡法的马休-杜芬振子分岔及通往混沌道路的分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
2 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 雷亚辉;水下目标的时间反转法声探测技术应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 万九文;国际原油海运运费市场波动特征研究[D];大连海事大学;2010年
9 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年
10 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 武文宾;冲击地压的非线性岩梁混沌动力学分析[D];山东科技大学;2010年
3 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
4 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
5 王建勋;4200立辊轧机主传动系统扭振研究[D];郑州大学;2010年
6 贺莉;基于Matlab的永磁直线同步电机混沌系统研究[D];郑州大学;2010年
7 许红珍;不确定混沌系统同步方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 李娅;基于混沌理论的电力谐波检测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 陈海艳;分数阶混沌系统的同步控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 王晓艳;非线性混沌电路的分析与设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 汪光森,王乘;基于自适应Volterra滤波器的非线性系统辨识[J];电光与控制;2005年02期
2 于洪洁,吕和祥;小参数干扰反馈控制动力系统中混沌运动[J];大连理工大学学报;2003年02期
3 王兴元;骆超;;Lorenz系统通向混沌的道路[J];大连理工大学学报;2006年04期
4 李贤丽,赵逢达,李贤善,胡亚范;混沌控制的现状及发展前景[J];大庆石油学院学报;2004年03期
5 何建华,杨宗凯,王殊;基于混沌和神经网络的弱信号探测[J];电子学报;1998年10期
6 马晓岩,黄晓斌,张贤达;海杂波中基于混沌预测的目标检测方法改进[J];电子学报;2003年06期
7 吕振肃,侯志荣;自适应变异的粒子群优化算法[J];电子学报;2004年03期
8 郭双冰,肖先赐;混沌时间序列的Volterra自适应预测滤波器定阶[J];电子与信息学报;2002年10期
9 张静;;基于广义T-S模糊辨识模型的混沌系统模糊控制[J];电子与信息学报;2007年07期
10 王兆霞,陈增强,袁著祉,郝庭柱,杨保和;基于神经网络的联合混沌时间序列的预测研究(英文)[J];光电子·激光;2004年10期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 谭文;混沌非线性系统的智能控制方法研究[D];湖南大学;2002年
2 宁爱平;混沌背景下弱信号检测方法的研究[D];太原理工大学;2006年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 姜海燕;基于混沌理论的微弱信号检测系统的研究[D];武汉理工大学;2011年
2 唐海伟;基于Duffing混沌系统的微弱正弦信号检测方法[D];兰州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 裴留庆,戴心来,李宝东;心脏血液耦合动力系统的混沌同步模型[J];中国科学E辑:技术科学;1998年01期
2 何明高,欧发;光子-玻色子元激发耦合激光模型的准周期自脉冲和混沌状态[J];中国激光;1998年06期
3 陈关荣;控制非线性动力系统的混沌现象[J];控制理论与应用;1997年01期
4 李兵,蒋慰孙;混沌优化方法及其应用[J];控制理论与应用;1997年04期
5 张晓缋,戴冠中,徐乃平;遗传算法种群多样性的分析研究[J];控制理论与应用;1998年01期
6 刘锋,穆肇骊,蔡远利,邱祖廉;一类混沌系统的非线性反馈控制[J];控制与决策;2000年01期
7 王忠勇,蔡远利,贾冬,刘文江;混沌系统的神经网络控制[J];控制与决策;2000年01期
8 童培庆,赵灿东;强迫布鲁塞尔振子中混沌行为的控制[J];物理学报;1995年01期
9 童培庆;混饨的自适应控制[J];物理学报;1995年02期
10 杨林保,杨涛;陈氏混沌系统的采样数据反馈控制[J];物理学报;2000年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王耀南;基于遗传算法的模糊神经控制及其应用[J];高技术通讯;1997年03期
2 刘璨,陈统坚,彭永红;智能控制研究动态——制造系统控制的智能化发展综述之一[J];机械制造;1999年11期
3 高智中;;一个新的混沌系统及其混沌控制研究[J];南京邮电大学学报(自然科学版);2011年01期
4 朱红兰;;一个新混沌系统的自适应控制与同步[J];信息技术;2009年11期
5 李崇文;臧小刚;唐斌;;基于径向基函数神经网络的混沌系统控制[J];信息技术;2006年10期
6 王东风;韩璞;;基于粒子群优化的混沌系统比例-积分-微分控制[J];物理学报;2006年04期
7 周希德;计算机控制技术的发展动向[J];电子科技导报;1995年02期
8 王耀南,张昌凡;复杂工业过程的遗传模糊神经网络控制(英文)[J];控制理论与应用;1999年06期
9 杜海峰,周嵘,王孙安;一种新的智能控制方法及其在转速伺服系统中的应用[J];西安交通大学学报;2001年03期
10 王耀南;一种工业回转窑炉的混合智能控制[J];控制理论与应用;1996年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 万沛霖;何莉;张志远;;模糊神经网络控制系统的研究[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
2 姜静;陈雪波;;一种基于神经网络的自组织模糊控制[A];2001中国控制与决策学术年会论文集[C];2001年
3 舒赛刚;任雪梅;陈杰;;模糊神经网络在混沌预测中的应用[A];第二十届中国控制会议论文集(下)[C];2001年
4 刘超彬;乔俊飞;张芳芳;;污水处理过程中溶解氧的模糊神经网络控制[A];第16届中国过程控制学术年会暨第4届全国故障诊断与安全性学术会议论文集[C];2005年
5 陈志旺;杨景明;王洪瑞;;基于模糊神经网络的液压弯辊板形控制系统设计[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年
6 宁寿辉;郭晨;刘雨;;基于模糊神经网络的船舶调距桨控制系统仿真[A];二○○一年中国系统仿真学会学术年会论文集[C];2001年
7 王科俊;唐墨;张燕;;基于混沌BP算法的T-S型模糊神经网络的应用研究[A];第25届中国控制会议论文集(中册)[C];2006年
8 王东晓;李广成;;单控制器同步一自治系统[A];第二届中国智能计算大会论文集[C];2008年
9 朱会宾;崔宝同;;一类混沌系统的脉冲控制与同步[A];2007中国控制与决策学术年会论文集[C];2007年
10 李仁发;乜崇义;;一种用模糊神经网络建立模糊模型的新方法[A];1996年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1996年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 刘立;飞利浦190SW8提速高效办公[N];电子资讯时报;2007年
2 倚凡;智能控制预应力张拉装置问世[N];中华建筑报;2003年
3 詹膑 罗杨;以多变量为基础的现代智能控制[N];光明日报;2000年
4 本报记者 蒋家华;募集资金将破解成长瓶颈[N];中国证券报;2007年
5 闫佳;建一流学科 育栋梁之才[N];科技日报;2004年
6 陈云飞;一外资风投基金欲在浙下单[N];浙江日报;2006年
7 本报记者 那罡;智能控制让网络流量更安全[N];中国计算机报;2010年
8 中国联通深圳分公司 何锋锋;智能控制深港3G过境信号[N];通信产业报;2010年
9 天津 王竹青;机箱内部智能控制散热法[N];电脑报;2002年
10 孟展杭晨;首座城市照明智能控制系统投运[N];宜兴日报;2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 谭文;混沌系统的模糊神经网络控制理论方法研究[D];湖南大学;2006年
2 梁新荣;高速公路智能控制方法研究[D];华南理工大学;2005年
3 刘娜;基于混杂控制的混沌系统研究[D];华中科技大学;2010年
4 牛玉军;混沌控制与同步及其在信息加密中的应用[D];大连理工大学;2011年
5 任海鹏;混沌控制方法及其应用研究[D];西安理工大学;2003年
6 陈向坚;微型飞行器姿态的智能控制方法研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
7 邱焕耀;模糊控制、神经网络和变结构控制的交叉结合及其应用研究[D];华南理工大学;1999年
8 周鸾杰;混沌同步控制研究及其在保密通信中的应用[D];大庆石油学院;2010年
9 林达;基于模糊神经网络的混沌控制与同步[D];大连理工大学;2011年
10 包伯成;混沌动力学系统延拓与分析[D];南京理工大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王睿洁;一种改进的T-S型模糊神经网络控制在平面一级倒立摆中的应用[D];太原理工大学;2005年
2 姜长元;模糊神经网络模型及其应用研究[D];南京师范大学;2005年
3 胡巧华;混沌系统的电路仿真及控制研究[D];武汉科技大学;2007年
4 刘超彬;基于模糊神经网络的污水处理过程智能控制方法研究[D];北京工业大学;2006年
5 李大海;智能控制在大惯性、非线性系统的应用研究[D];中国石油大学;2007年
6 包枫;SBR法污水处理系统中智能控制技术及PLC实现[D];苏州大学;2008年
7 唐旭东;长航程潜水器的运动控制[D];哈尔滨工程大学;2008年
8 谭文;混沌非线性系统的智能控制方法研究[D];湖南大学;2002年
9 马冬玲;Gauss白噪声相位对几类混沌系统的抑制[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 付鹏程;模糊神经网络在改进跷板梁式减摇系统中的研究[D];武汉理工大学;2003年
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