连续混沌系统自适应同步控制器设计

本文设计了一种能实现连续时间混沌系统同步的自适应连续控制器．无论驱动系统 处于何种状态,在自适应连续控制器的控制下都可使响应系统按照驱动系统给定的轨道演化 ．该自适应连续控制器对系统参数不匹配及噪声干扰具有一定的鲁棒性．最后以蔡氏电路混 沌系统为例进行的数值仿真说明了本文提出方法的有效性．     

参数未知的统一混沌系统的同步

针对统一混沌系统,研究驱动系统参数未知,响应系统参数可以调整的自适应同步问题。基于Lyapunov稳定性理论,结合驱动法,提出采用多控制器和单一控制器两种方案实现自适应统一系统的新方法,给出控制律以及参数自适应律的解析表达式。数值仿真结果验证这两种方法的有效性与可行性。     

未知干扰下混沌系统的修正函数投影滞后同步

针对一类驱动系统和响应系统均存在未知干扰的混沌系统的修正函数投影滞后同步的问题,提出了一种修正函数投影滞后同步方案。基于Lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,设计了两种响应系统,构建了自适应控制器和干扰控制强度更新规则,在系统不确定干扰未知的情况下,实现了混沌系统的修正函数投影滞后同步,干扰控制强度也可以自适应确定。最后以一个超混沌系统为例,验证了理论分析的正确性、有效性和鲁棒性。控制器设计简单实用,在保密通信等领域具有广阔的应用前景。     

严格反馈混沌系统的Backstepping控制同步设计

对严格反馈混沌系统,提出了一种基于Backsteping的混沌同步一般方法,在每一步逆推设计算法中构造虚拟控制器,使得相应的Lyapunov函数导数负定,在最后一步中给出一个控制器使得驱动系统与响应系统的同步。以Windmi混沌系统为例,进行系统分析,给出了控制器,使控制后的响应系统与驱动系统的状态误差趋于0。对参数未知的情形也进行了讨论,并给出了参数自适应率与相应的控制器。数值模拟与仿真结果说明该控制策略的有效性。     

不同维分数阶混沌预设时间有限时间投影同步

对于不同维分数阶混沌系统的投影同步问题,设计了一种自适应滑模控制器。这使得带有内部不确定量和外部扰动的驱动,响应系统能够在任意预设的时间完成同步,自适应律可以逼近未知量的上界。并针对自适应滑模控制器由于干扰产生抖振的问题,提出了两种解决方案。首先是设计二维滑模控制表,将模糊控制方法加入滑模控制器组成模糊自适应滑模控制器...     

混沌和超混沌系统的自适应有限时间投影同步

在混沌系统投影同步的研究中,针对驱动-响应系统达到投影同步的时间不确定问题,提出了一种可以预先计算出同步时间,且在此时间内混沌系统实现投影同步的方法.对给定的驱动系统,构造合适的响应系统;采用自适应控制法,仅在误差系统的部分状态变量上加入自适应控制器;采用李亚普诺夫稳定性理论证明了在所采用的自适应控制律作用下,误差系统稳定同时驱动-响应系统达到有限时间投影同步.以典型的统一混沌系统和超混沌系统进行了数值仿真,结果进一步验证了上述控制方法的有效性与可行性.     

超混沌Rossler系统和超混沌Lorenz系统的全状态混合投影同步

用两种不同的方法一主动控制法和自适应控制法实现超混沌Rossler系统和超混沌Lorenz系统的异结构全状态混合投影同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步．当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数部分未知或完全未知时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统性设计过程和参数自适应律,使得系统间迅速达到同步．数值模拟验证了两种方法的有效性．     

参数切换统一混沌系统的自适应保密通信

根据Lyapunov稳定性定理,利用Lyapunov直接法构造非线性函数,通过采用系统参数自适应率和控制器,使得统一混沌系统能够在较短的时间内与参数切换的驱动统一混沌系统达到同步,利用基于Mallab的Simulink技术进行数值仿真,并将自适应同步的统一混沌系统应用到混沌掩盖保密通信中.仿真结果表明,响应统一混沌系统能够快速跟踪参数随机切换的驱动统一混沌系统并达到同步,混沌掩盖通信系统中有用信号能够在接受端得到有效的恢复.     

超混沌Rssler系统和超混沌Lorenz系统的全状态混合投影同步

用两种不同的方法-主动控制法和自适应控制法实现超混沌Rssler系统和超混沌Lorenz系统的异结构全状态混合投影同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步。当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数部分未知或完全未知时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统性设计过程和参数自适应律,使得系统间迅速达到同步。数值模拟验证了两种方法的有效性。     

具有控制约束的分数阶混沌系统柔性同步控制

研究具有控制约束的两个相同分数阶混沌系统的同步问题.首先,在不消除非线性项的情况下,基于比例控制与自适应控制理论,设计线性自适应切换控制器,实现分数阶混沌系统的同步;其次,考虑到控制器存在约束,利用能够提供无限子控制器的柔性变结构控制策略对线性控制器进行改进,设计柔性变结构控制器,以应对控制的约束,并对线性控制器进行优化;同时,基于分数阶系统Mittag-Leffler稳定判定定理对误差系统的稳定性进行证明.在兼顾系统稳定性与鲁棒性的情况下,可以缩短系统的调整时间,并有效抑制抖振.最后,利用所设计的自适应柔性控制器实现分数阶Chen系统的混沌同步,并通过仿真对比两控制器控制效果,从而验证柔性变结构方法在具有约束的分数阶混沌系统同步控制中的优越性.     

连续时间混沌系统控制与同步的状态反馈方法

将连续时间混沌系统的控制与同步问题统一处理,在系统的非线性是Lipschitz非线性的条件下,基于Lyapunov稳定性理论,提出一种实现连续时间混沌系统控制与同步的状态反馈方法。无论驱动系统处于何种状态,该方法都可使响应系统按照驱动系统给定的轨道演化。该方法对系统参数不匹配及噪声干扰具有一定的鲁棒性。数值仿真结果表明了所提出方法的有效性。     

Host-Parasitoid系统的分岔与混沌控制

用数值模拟的方法,研究了Host-Parasitoid模型.该模型是一类非线性离散系统,反映了在一定的时间和空间内,寄生虫和寄宿主之间的生存状态.通过调节各种影响下的分岔参数,可以观察到系统具有周期泡,倍周期分叉,间歇混沌和Hopf分岔等复杂非线性动力学现象,揭示了系统通向混沌的途径.利用不同周期遍历下的奇怪吸引子和具有分形边界的吸引盆对系统的非线性特性进行了深入的探讨.最后利用参数开闭环控制法对系统的混沌状态进行了有效的控制.数值仿真和理论分析表明,选择相应的控制参数可将该系统的混沌状态控制到不同的稳定周期运动.     

混沌与混沌应用

混沌理论是非线性动力学系统的重要组成部分,它揭示了非线性科学的共同属性─有序与无序的统一,确定性与随机性的统一。混沌控制及其应用是非线性科学应用新的研究领域,其研究受到了非常广泛的重视。该文介绍了混沌控制的基本方法,阐述了混沌理论的普遍应用,并对今后的发展方向和困难提出了一些见解。     

混沌优化与模糊控制在混沌控制中的应用

为了解决延迟反馈控制中参数难以选取的问题,将混沌优化和模糊控制的方法应用到混沌系统的延迟反馈控制中,采用混沌优化方法确定出延迟反馈控制的延迟时间,利用模糊控制技术确定出控制刚度等参数,从而得到延迟反馈控制方法的参数.同时,利用本文算法,可以一次确定出混沌系统的多个不稳定周期轨道的周期.仿真结果验证了本文算法的有效性.     

对混沌自适应控制的控制强度的讨论之二

文中对文献[1]提出的混沌自适应控制方法中给出的控制强度取值范围的计算方法作出了重要修改,指出了上文忽略的与控制矩阵的复数本征值λ±对应的控制强度,对离散系统只要满足｜λ±｜＜1亦可控制混沌,且更有效。其次指出对连续性系统仅考虑文献[1]给出的条件是不够的,控制强度还要满足λ±值的实部小于零,即微分方程的李雅普诺夫渐近稳定条件才能有效控制混沌。     

受控混乱——后现代主义平面设计的随机性形态研究

本文以后现代平面设计与传统设计形式不同的"混乱"的构图和造型方式作为切入点从历史的、时代背景入手深入探讨后现代设计表现形式产生的历史溯源、雏形和成熟的发展形态及其时代和文化内涵。以及受控混沌理论(chaos theory)与现代设计中的内在关系。并探讨在采用"受控混乱"设计形式时如何兼顾在形式上视觉吸引力和设计功能;及其图形构成方式和控制原则。     

飞轮调速器反馈控制系统的混沌及控制

建立了飞轮调速器反馈控制系统的动力学方程,利用系统的相图和Poincar6映射图分析了系统的混沌形成过程．通过对飞轮调速器反馈控制系统增加一个比例微分反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动．数值仿真表明了该控制方法在飞轮调速器反馈控制系统的混沌控制中的有效性与可行性,可利用适当的控制强度镇定系统中不稳定的周期轨道．     

混沌系统最大Lyapunov指数估计新方法研究

Lyapunov指数是定量描述混沌系统的重要指标。本文提出一种基于混沌同步的最大Lyapunov指数估计方法,通过构造反馈控制耦合混沌同步系统,应用混沌同步条件,估计原系统最大Lyapunov指数即为满足两耦合系统达到同步的最小控制增益。以Lorenz混沌和静摩擦Duffing振子为仿真对象,仿真结果验证了方法的有效性。     

高维混沌系统的混合控制方法

将最短时间最优控制思想用于混沌轨道引导,通过可控域把混沌轨道引导和不稳定周期轨道的稳定化方法有机地结合起来,提出一种高维混沌系统的混合控制方法。利用该方法可实现高维混沌系统不稳定周期轨道之间的快速、有效切换。以双转子系统为例进行数字仿真,仿真结果表明了该算法的有效性。