基于LMI的不确定混沌系统的有限时间同步

针对一类带有外部干扰的非匹配不确定混沌系统的有限时间同步问题,结合线性矩阵不等式(LMI)技术与滑模变结构控制方法,以Lorenz系统和蔡氏电路为例,设计了积分切换控制器,实现此类系统的有限时间同步。在滑模面的设计上引入积分滑模面设计方法,利用Lyapunov稳定性定理,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出滑动模态存在的充分条件,并且设计控制器,抑制了系统状态矩阵中的非匹配不确定项及外部干扰。最后利用LMI工具箱对LMI求解得出设计参数,实验结果可以看出该方法针对不确定混沌系统的同步控制中有良好的鲁棒性及抗干扰性。     

时滞系统的输出反馈滑模控制的一种奇异系统方法

利用一种奇异系统方法讨论了时滞系统的输出反馈滑模控制问题. 时滞系统的非线性项满足范数有界约束.首先,将滑动模态与线性切换面作为一个奇异时滞系统,基于奇异时滞系统的稳定性理论, 给出滑动模态稳定及切换面存在的线性矩阵不等式(Linear matrix inequality, LMI)充分条件.然后,给出使得系统闭环渐近稳定的静态输出反馈滑模控制器的设计方法,此控制器保证闭环 系统有限时间到达切换面.最后,用数值算例验证本文方法的有效性和正确性.     

切换时滞线性系统的状态反馈H∞控制

研究一类由任意有限个时滞线性子系统组成的切换系统的状态反馈 控制问题。利用Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的控制器存在的充分条件,设计相应的子控制器和切换规则。采用变量替代方法,将该矩阵不等式转化为一组线性矩阵不等式。给出一个求解状态反馈控制器增益矩阵的仿真算例。     

一类带有变时滞的广义切换系统的滑模控制

研究一类具有非匹配不确定性和变时滞的广义切换系统的滑模控制问题.首先,基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)技术,针对每个子系统设计对应的积分型滑模面,给出了每个滑动模态方程鲁棒渐近稳定的充分条件;然后,设计了滑模控制器及切换规则,使得闭环系统的状态能够到达滑模面上,产生滑动模态;最后以仿真实例说明了所提出方法的有效性.     

时滞混沌系统的同步与反同步及其在保密通信中的应用

根据Lyapunov稳定性理论结合线性矩阵不等式技巧,研究了一类时滞混沌神经网络的同步与反同步问题,设计了各自的状态反馈控制器,并从理论上实现了此类时滞混沌系统的同步与反同步。最后将此类混沌系统应用于保密通信,通过同步与反同步系统的切换,设计出具体的数字保密通信方案,数值仿真验证了该方法的有效性。     

输入受限不确定离散系统的灰色滑模控制

对于输入受限离散系统,首先构造出输入受限条件的等效约束矩阵,然后基于线性矩阵不等式给出了满足输入受限条件的切换函数时变参数的构造方法.采用离散趋近控制,结合李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式方法提出了滑动模态渐近稳定的充分条件,对不确定部分建立灰色估计模型,证明了闭环系统的稳定性.理论和仿真表明,不仅利用到基于等效控制的滑模控制器构造简单、易于实现等优点,而且满足输入受限条件,克服了传统基于等效控制的滑模控制器瞬时输出量过大的缺点,有效地消除了系统抖振和不确定因素的影响.     

混沌Ikeda系统同步及其在保密通信中的应用

针对一类时滞Ikeda混沌系统,利用Lyapunov稳定和微分不等式,研究了其指数同步问题。基于线性矩阵不等式理论得到了指数同步的充分条件,给出了指数同步控制器的设计方法,利用混沌掩盖将该同步方法应用于保密通信。仿真表明,该方案具有同步速度快、鲁棒性良好等优良性能。     

非匹配不确定和状态时滞扰动下的车道线保持

针对车道线保持控制中存在的不确定性扰动及时滞问题, 提出一种自校正滑模控制方法. 该方法利用线性矩阵不等式理论给出滑动模态存在的充分条件; 系统在滑动模态下对于存在的非匹配不确定性扰动以及状态时滞具有完全不变性. 接下来引入双极性sigmoid函数代替常规滑模控制中的符号函数并设计自校正律; 在自校正律的作用下使sigmoid函数的边界层厚度以及切换增益可根据系统状态进行自适应调节, 从而达到削弱控制器输出抖振的目的. 基于Lyapunov理论对该方法的稳定性进行了证明, 最后通过车辆的车道线保持仿真实验对该控制方法的可行性及有效性进行了验证.     

一类切换线性奇异系统的状态反馈H∞控制*

研究了一类由任意多个子系统组成的线性切换奇异系统的状态反馈H∞控制问题。采用共同Lyapunov函数方法和凸组合技术,给出由矩阵不等式表示的使闭环系统渐近稳定且满足H∞性能的控制器存在的充分条件, 并设计了相应的子控制器和切换策略。采用矩阵变换,将矩阵不等式等价转换为一组线性矩阵不等式。数值算例说明了所提方法的有效性和可行性。     

混沌指数同步在保密通信中的应用

利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,给出一类时滞混沌系统指数同步的充分条件,设计指数同步控制器。在此基础上,采用混沌掩盖方法将该控制器应用于保密通信中。基于Ikeda混沌系统的仿真结果表明,该方法可准确、快速地恢复出有用信号,并且对噪声具有一定的鲁棒性,能够达到保密通信的目的。     

A singular system approach to robust sliding mode control for uncertain Markov jump systems

The robust sliding mode control for Markov jump systems with parameter uncertainties and an unknown nonlinear function is discussed. Based on a singular system approach and linear matrix inequality (LMI), a sufficient condition which guarantees the existence of linear switching surface and the stochastic stability of sliding mode dynamics is given. A sliding mode controller is designed such that the closed-loop system is convergent to the switching surface in finite time. A numerical example is given to show the effectiveness of the proposed method.     

不确定Willis脑动脉瘤系统的自适应模糊滑模控制

研究了具有不确定项的非线性Willis环上脑动脉瘤系统的混沌控制和同步问题,提出了一种自适应模糊滑模变结构控制方法,设计了模糊滑模变结构控制器及自适应控制律,并从理论上证明了控制系统的稳定性。在该控制器的作用下,受控Willis脑动脉瘤系统能够达到任意目标轨道,且不受不确定性的影响,具有很强的鲁棒性。定值跟踪和同步控制的仿真结果表明了控制器的有效性。     

基于主动滑模控制实现一类含有非匹配不确定混沌系统的同步

讨论了一类非匹配不确定混沌系统的同步问题.基于主动控制思想,提出了一种主动滑模控制策略,使得从任意初始条件出发的不确定混沌系统在有限时间内到达滑模面.利用线性矩阵不等式(LMI)技术设计了一个鲁棒稳定的滑模面,以降低非匹配不确定对系统的影响.给出了线性矩阵不等式形式的稳定滑模面存在的充分条件.通过对Rssler系统的同步仿真,验证了该方法的可行性.     

一类混沌系统的滑动模态同步控制及其应用

利用Lyapunov函数定理,设计滑动模态控制器,研究了两个相同Chen混沌系统的同步控制问题。寻找主-从Chen混沌系统满足Lyapunov稳定性理论的条件,在此基础上构造出合适的滑模控制律实现混沌系统之间的完全同步。通过数值仿真结果,证实了所设计方法的有效性和鲁棒性。结合混沌掩盖技术,将该同步方法应用于保密通信中,可以达到掩盖有用传输信号的目的,在接收端无失真地复原出发送端传送的有用信号。     

基于自适应模糊滑模控制的分数阶混沌系统的投影同步

基于模糊控制理论和滑模控制理论以及自适应控制理论,研究了一类含有外部扰动的不确定分数阶混沌系统的混合投影同步问题.提出了一种自适应模糊滑模控制的分数阶混沌系统投影同步方法.模糊逻辑系统用来逼近未知的非线性函数和外部扰动,并且对逼近误差采用了自适应控制,同时构造了一种具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面.应用分数阶Barbalat引理设计了自适应模糊滑模控制器和参数自适应律.最后数值仿真结果验证了所提控制方法的有效性.     

一类不确定混沌系统的模糊滑模控制与同步

针对一类具有不确定项的二阶连续时间混沌系统的定值跟踪控制和自混沌同步及异结构混沌同步问题,提出了一种模糊滑模变结构控制方法,设计了模糊滑模变结构控制器,并从理论上证明了控制系统的稳定性.在该控制器的作用下,可以实现两个相同或不同结构的混沌系统的控制与同步,且不受不确定性的影响,具有很强的鲁棒性.定值跟踪和同步控制的仿真结果表明,该控制器是有效的.     

Hybrid control of synchronization of fractional order nonlinear systems

Under the existence of model uncertainties and external disturbance, finite‐time projective synchronization between two identical complex and two identical real fractional‐order (FO) chaotic systems are achieved by employing FO sliding mode control approach. In this paper, to ensure the occurrence of synchronization and asymptotic stability of the proposed methods, a sliding surface is designed and the Lyapunov direct method is used. By using integer and FO derivatives of a Lyapunov function, three different FO real and complex control laws are derived. A hybrid controller based on a switching law is designed. Its behavior is more efficient that if the individual controllers were designed based on the minimization of an appropriate cost function. Numerical simulations are implemented for verifying the effectiveness of the methods.     

Generalized projective synchronization of uncertain chaotic systems with external disturbance

This paper proposes the generalized projective synchronization (GPS) of uncertain chaotic systems with external disturbance via Gaussian radial basis adaptive sliding mode control (GRBASMC). A sliding surface is adopted to ensure the stability of the error dynamics in sliding mode control. In the neural sliding mode controller, a Gaussian radial basis function is utilized to online estimate the system dynamic function. The adaptation law of the control system is derived in the sense of Lyapunov function, thus the system can be guaranteed to be asymptotically stable.The proposed method allows us to arbitrarily adjust the desired scaling by controlling the slave system. It is not necessary to calculate the Lyapunov exponents and the eigen values of the Jacobian matrix, which makes it simple and convenient. Also, it is a systematic procedure for GPS of chaotic systems and it can be applied to a variety of chaotic systems no matter whether it contains external excitation or not. Note that it needs only one controller to realize GPS no matter how much dimensions the chaotic system contains and the controller is easy to be implemented.The proposed method is applied to three chaotic systems: Genesio system, Lur’e like system and Duffing system.     

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...