两个不同分数阶混沌系统的广义投影同步

针对不同的分数阶混沌系统的同步问题,基于分数阶微积分理论和分数阶线性系统稳定性理论,设计了相应的控制器,实现了分数阶Chen系统和Lorenz系统之间的广义投影同步,数值仿真的结果验证了该控制方法的有效性和可行性。     

分数阶混沌系统同结构与异结构广义同步

基于分数阶拉普拉斯交换理论,提出设计合适的新型非线性反馈控制器,分别实现分数阶混沌系统的同结构广义同步和异结构广义同步.以分数阶Liu混沌系统和分数阶Lü混沌系统为例进行数值仿真,仿真结果表明了该方法的有效性.该方法灵活且适用范围广,具有潜在的应用前景.     

一类混沌系统的分数阶广义同步

针对一类参数未知的混沌系统,基于分数阶微积分和Lyapunov稳定性理论,设计出了一族分数阶广义同步控制器,此族控制器可通过选择不同分数阶次得到不同的控制效果,并且都能保证闭环混沌系统达到渐近广义同步.数值试验验证了此方法的有效性。     

分数阶与整数阶混沌系统的同步与反同步

为了建立起整数阶与分数阶系统的桥梁,推进分数阶系统的应用,本文采用了滑模控制理论研究了一类整数阶与分数阶混沌系统的同步与反同步.文中,设计了一个新的滑模控制器,该控制器适用于一类系统,具有较好的鲁棒性,并且给出了严格的数学证明.本文实现了整数阶Sprott系统和分数阶Chen系统的同步和整数阶吕系统和分数阶Liu系统的反同步.这两个例子有效的证明了所提理论的可行性和正确性.同时,也将同步与反同步的概念统一在一起.     

不同阶分数阶混沌系统的同步与参数辨识

针对不确定分数阶混沌系统的同步和参数辨识问题,提出一种新的方法,即用不同阶分数阶系统来同步和参数辨识.利用主动控制和预控制量方法,基于分数阶混沌系统稳定性理论和自适应控制理论,设计控制器,实现不同阶分数阶混沌系统之间的同步和参数辨识.理论和仿真结果实现了不同阶Chen 系统间的同步和辨识,表明了该方法的有效性.     

一类分数阶(超)混沌系统异结构同步及仿真

针对一类分数阶(超)混沌系统的异结构同步问题,根据分数阶动力系统稳定性理论,结合反馈控制和主动控制方法提出了一种新的分数阶(超)混沌系统异结构同步方法。方法不仅不需要计算复杂的条件Lyapunov指数,而且保留了响应系统的非线性项。在数值研究过程中,可直接用时域进行数值计算,而不必进行时域与复频域转换。仿真结果表明:所设计的控制策略简单、易于实现,而且没有强加在系统上的限制条件,因此应用范围较宽。理论分析及仿真结果证明该方法的有效性。     

分数阶超混沌系统的线性广义同步观测器设计

首先利用分数阶的常微分动力系统的稳定性理论,通过判断线性化后平衡点的稳定不变特性、辅助以分岔图分析等数值手段,给出了新近提出的改进型超混沌L讧系统对应分数阶系统产生混沌现象的阶次参数范围;进一步,设计了一类广义线性同步观测器,该观测器的动力学行为能与原系统实现任意的线性关系的广义同步,而经典的完全同步、反相同步以及投影同步可以视为本文提出方法的特例．最后的数值仿真进一步证实了本文提出的观测器设计方案的有效性．     

基于分数阶积分器的分数阶混沌系统状态观测器同步研究

提出了一种基于分数阶积分器的分数阶混沌系统状态观测器同步算法。通过引入一个新的变量,该变量是将驱动系统的输出信号与传输信道中干扰的和进行分数阶积分处理,然后再作为输入信号加到观测系统中,以便实现分数阶混沌系统的状态观测系统同步。然后利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式证明了该方法的正确性。将该同步方法应用于分数阶Chen混沌系统,得出了同步误差曲线,仿真结果表明了该同步方法的有效性,最终实现了分数阶混沌系统的状态观测器同步。     

分数阶超混沌系统的模糊控制和同步

采用分数阶T-S模糊模型对分数阶超混沌系统建模,采用并行分布补偿方法设计模糊控制器,通过适当设置状态反馈矩阵使得闭环极点位于稳定区域内,从而保证闭环系统满足渐近稳定性条件,通过设置同步状态反馈矩阵实现两个具有不同初始条件的分数阶Rossler超混沌系统的同步,数值仿真结果表明该方案的效果十分理想。     

分数阶混沌系统同步及其保密通信

针对参数未知的分数阶Chen混沌系统,研究其同结构同步以及与分数阶Lü混沌系统的异结构同步问题。利用分数阶系统稳定性理论和拉普拉斯变换理论,设计并证明了系统的反馈控制器,给出了一种分数阶混沌保密通信系统。运用分数阶微积分的预估——校正算法进行数值仿真,验证了所提出方法的有效性。     

不确定混沌系统用分数阶系统同步与参数辨识

针对不确定整数阶混沌系统的同步和参数辨识问题,提出一种新的策略即用分数阶混沌系统来同步整数阶混沌系统并实现不确定参数的辨识。首先引入预控制量并利用主动控制构造同步误差方程,然后用分数阶混沌系统稳定性理论和自适应控制理论,设计同步控制器及参数的自适应率,最终实现整数阶混沌系统用分数阶混沌系统同步和参数辨识。数值仿真实现参数不确定整数阶Lorenz系统用分数阶Lorenz系统进行同步和参数辨识仿真,结果表明提出方法的有效性。     

Robust Fractional-Order Proportional-Integral Observer for Synchronization of Chaotic Fractional-Order Systems

In this paper, we propose a robust fractional-order proportional-integral (FOPI) observer for the synchronization of nonlinear fractional-order chaotic systems. The convergence of the observer is proved, and sufficient conditions are derived in terms of linear matrix inequalities (LMIs) approach by using an indirect Lyapunov method. The proposed FOPI observer is robust against Lipschitz additive nonlinear uncertainty. It is also compared to the fractional-order proportional (FOP) observer and its performance is illustrated through simulations done on the fractional-order chaotic Lorenz system.      

多涡卷混沌系统的仿真与非线性观测器

针对多涡卷jerk电路混沌系统,讨论了系统的基本动力行为,运用非线性系统理论和Routh—Hurwitz定理分别对系统平衡点的稳定性作了分析,得到了相关的定理。同时利用非线性观测器对系统的同步进行了研究。最后通过数值示例进行仿真,对文中论述进行了强有力的验证。     

分数阶混沌系统的电路仿真与实现

为了研究分数阶混沌系统的特性及其应用,根据分数阶微积分算子的定义,研究了分数阶混沌系统的电路仿真与设计方法.方法通过设计分数阶积分算子的等效电路模块,构建分数阶混沌系统的电路系统,实现了分数阶混沌系统的仿真与特性分析.电路仿真可直观地观察系统变量的演化规律,并利用仿真输出结果分析分数阶混沌系统的动力学特性.在EWB仿真平台上对分数阶非耗散Lorenz混沌系统的仿真及其电路实现研究表明了分数阶混沌系统电路仿真方法的有效性和电路实现的可行性.     

分数阶动力学模型的混沌特性及投影同步控制

在分数阶动力系统稳定性问题的研究中,构造了实现分数阶系统混沌投影同步的非线性控制器,可以快速实现分数阶系统的投影同步控制,并给出了数学证明.以一个新的分数阶动力系统为例,简单分析了该系统的混沌特性,并对其进行投影同步控制.最后结合Adams-Bashforth-Moulton算法进行数值仿真,通过对误差系统的误差进行分析,结果表明,驱动系统和响应系统状态变量误差能在短时间内快速趋于零,表明了理论推导的正确性和所提出方案的有效性.     

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。     

Fractional-Order Control for a Novel Chaotic System Without Equilibrium

The control problem is discussed for a chaotic system without equilibrium in this paper. On the basis of the linear mathematical model of the two-wheeled self-balancing robot, a novel chaotic system which has no equilibrium is proposed. The basic dynamical properties of this new system are studied via Lyapunov exponents and Poincaré map. To further demonstrate the physical realizability of the presented novel chaotic system, a chaotic circuit is designed. By using fractional-order operators, a controller is designed based on the state-feedback method. According to the Gronwall inequality, Laplace transform and Mittag-Leffler function, a new control scheme is explored for the whole closed-loop system. Under the developed control scheme, the state variables of the closed-loop system are controlled to stabilize them to zero. Finally, the numerical simulation results of the chaotic system with equilibrium and without equilibrium illustrate the effectiveness of the proposed control scheme.      

基于直接构造法的不同参数统一混沌系统的同步

研究了统一混沌系统的同步问题,所讨论的驱动系统和响应系统是两个参数不同的统一混沌系统。采用直接构造的方法,为响应系统设计适当的控制器,在该控制器的作用下,误差系统能够化成三对角结构的形式,再根据具有三对角结构的非线性系统状态变量全局渐近稳定的性质,使得误差系统状态在原点渐近稳定,最终实现驱动系统与响应系统的同步。并对相同参数和不同参数的统一混沌系统的同步进行仿真,数值仿真的结果说明了所给设计方法的有效性。