单变量耦合及自适应控制统一混沌系统的同步

针对混沌系统的控制与同步问题,对统一混沌系统的同步问题进行了理论分析,基于单变量的耦合控制与自适应控制方法分别进行了同步控制器的设计和理论证明。采用单变量控制在实现同步的过程中仅需从驱动系统传递一个状态变量到响应系统用于同步,因此具有很好的实用性。仿真验证了这两种控制方法的有效性。     

一类不确定混沌系统的自适应模糊同步控制

针对一类带有未知非线性函数、参数和外界干扰的混沌系统,通过将一个时变参数引入到带有非线性后件的T-S模糊逻辑系统中,结合自适应方法对未知参数进行在线估计,完成了自适应模糊同步控制器的设计,并实现了驱动-响应混沌系统的渐近同步。一般而言,带有非线性后件的T-S模糊逻辑系统具有更高的逼近能力,可用更少的规则去逼近主从系统中的未知非线性函数,且在同步控制器的设计过程中,参数自适应律的个数与模糊规则的个数无关。因此,该同步方法不仅减少了在线运算量,而且通过直觉推理生成规则少、解释性强的模糊逻辑系统具有更广泛的应用。最后所给数值仿真算例说明了该方法的有效性。     

四维混沌系统的自适应修正函数投影同步

研究了具有未知参数四维混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论、Barbalat引理和主动控制方法,设计自适应控制器和参数更新规则,实现了该类混沌系统的修正函数投影同步。同时,将该方法用于混沌掩盖保密通信。数值仿真表明了该方法可渐近实现函数投影同步,且在保密通信中可有效恢复信息信号。     

基于自适应控制的超混沌同步及其仿真

通过对参数不匹配、结构不同等情况下Chen氏超混沌系统与Lü氏超混沌系统的异结构同步问题,提出了一种基于自适应控制的超混沌系统同步改进方法;并用双通道实现超混沌同步保密通信:一个通道传送超混沌系统的输出信号实现高精度同步,另一个通道传送用超混沌信号调制的信息信号.该方案利用超混沌信号进行数字信号保密传输,保密性更强;并且仅传输两路超混沌信号即可实现混沌同步和信号调制解调,信道利用率高;同时,自适应控制器设计简单,具有很强的工程应用前景.     

混沌系统模糊自适应采样同步控制研究

主要针对两个具有参数未知的模糊混沌系统设计模糊自适应采样控制器,并利用 Lyapunov稳定理论和线性矩阵不等式技术获得系统控制器的增益,实现了一类参数未知模糊混沌同步.设计的自适应采样同步控制器与同类控制器相比更适合计算机控制实现,拥有更广阔的应用前景.仿真结果表明所提出的控制方法是有效的.     

统一混沌系统自适应同步控制

针对统一混沌系统的自适应同步控制问题,设计了两种控制器:Backstepping控制器和非线性反馈控制器。利用Lyapunov方法证明了应用Backstepping方法和非线性反馈设计控制器能够使统一混沌系统达到渐近同步,为在保密通信领域中的应用奠定了基础。这两种控制器能够实现多种混沌的同步,而且具有很强的抗干扰性能和鲁棒性。其中,非线性反馈控制器对参数未知的统一混沌系统也能进行有效地同步控制。最后进行了数值仿真,仿真结果表明这两种控制器能够有效地同步统一混沌系统。     

新分数阶混沌系统的异结构同步及其电路仿真

提出了一个新分数阶三维混沌系统,对其进行理论分析和数值仿真,仿真结果表明其存在混沌的最小阶数为2.34阶。基于主动控制法设计一个异结构同步控制器,电路仿真实现了该新分数阶混沌系统与分数阶lü系统的异结构同步。实验结果证明了该控制器的有效性和可行性。     

Rossler系统与统一混沌系统的异结构同步

针对异结构混沌系统的同步提出了两种不同的同步方案,研究了两个不同结构的混沌系统:Rossler系统与统一混沌系统的同步。系统参数已知时采用主动控制方法,通过设计适当的主动控制器,实现了响应系统与驱动系统的渐近同步;系统参数不确定或未知时采用自适应控制方法,基于李亚普诺夫稳定性理论,得出了两异结构混沌系统同步的充分条件,设计了相应的控制器和参数自适应律,使得响应系统的状态变量渐近跟踪驱动系统的状态变量,且两个系统的参数估计值渐近收敛于其真值,仿真结果证明了两种方案的有效性。     

具有扇区非线性输入的混沌系统函数投影同步

研究了具有扇区非线性输入且含有模型不确定和外部干扰的混沌系统的修正函数投影同步问题。基于Lyapunov稳定性理论和滑模变结构控制方法,设计了统一的滑模控制器和自适应更新规则,使得混沌驱动系统和响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步。所设计的控制器不受扇区非线性输入、模型不确定性和外部干扰的影响, 具有很强的鲁棒性。以超混沌系统为例的仿真实验证明了该方法的有效性。     

随机干扰下降阶时延混沌系统的自适应广义投影同步

研究随机干扰下降阶时延混沌系统的广义投影同步(RLGPSS).结合自适应控制方法和反馈控制技术,设计控制器和参数自适应更新律,实现混沌系统的RLGPSS问题,同时,对于系统未知参数能够有效的辨识.数值仿真结果证实了所提出控制策略的有效性.     

一个新混沌系统的自适应同步

针对Rucklidge系统,修改其第二分量从而得到一个新的混沌系统.根据参数a,b,c的不同取值,用Matlab画出混沌吸引子,并分析了系统平衡点的稳定性.接着采用自适应的方法设计同步系统,在参数已知和未知的情况下采用不同的控制律,实现了混沌系统的同步.采用李雅普诺夫函数的方法在理论上证明了同步方法的有效性,进一步在Matlab上进行仿真,仿真结果表明这种同步方法也是快速有效的.     

基于李普希茨常数估计的混沌鲁里叶系统同步

针对混沌鲁里叶系统同步控制设计中,估计系统不变集和非线性环节李普希茨常数存在的困难,提出在李普希茨常数未知时对其进行自适应估计的思路。在此基础上结合求解一个相应的连续代数里卡提方程,通过李亚普诺夫函数分析方法得到两个混沌鲁里叶系统同步的自适应控制器。仿真实例表明设计的自适应控制器简洁、快速且无超调,具有良好的控制效果。     

变型蔡氏电路混沌同步的非线性反馈控制

混沌同步是实施混沌保密通讯的基础,非线性反馈是实现混沌同步的重要方法。蔡氏混沌电路及变型蔡氏混沌电路是应用广泛的混沌模型之一。对变型蔡氏电路混沌同步设计了非线性反馈同步控制器;根据Hurwitz稳定性判据得到反馈控制增益的取值范围。基于该方法,构建了实现混沌系统同步控制的实验电路,系统仿真和电路实验结果表明采用非线性反馈控制可以保证实现变型蔡氏电路混沌系统一致指数同步化。     

基于非线性观测器实现一类分数阶混沌系统的同步

分数阶混沌系统的同步控制是近年来研究的热点,本文研究了一类分数阶混沌系统的同步控制问题.对满足存在一个特定的状态变量作为系统输出条件的单输出分数阶混沌系统,依据分数阶混沌系统的非线性观测器理论和稳定性理论,讨论了其非线性观测器的设计问题.对该类分数阶混沌系统,给出了一个合适的控制器S,在此控制输入下仅利用系统的一个状态变量xi及其对时间的分数阶导数x(α)i、x(2α)i就可以使观测器的状态变量与被观测分数阶系统的状态变量达到同步.理论分析及仿真结果都证明了该同步方案的有效性.     

采用模糊控制方法实现混沌同步

研究了混沌系统的同步问题。采用T-S模糊动态模型描述混沌系统，用Lyapunov稳定性理论设计出全局渐近稳定的模糊变结构同步控制器。应用到两Lorenz混沌系统的同步控制中，仿真验证了方案的有效性，模糊控制器结构简单，规则少，有实用价值。     

基于模糊观测器的离散混沌系统的自适应同步

针对不确定性离散混沌系统,进行了T-S模糊建模和模糊观测器设计,实现了混沌系统的同步。运用Mamdani型模糊逻辑系统对驱动系统的不确定项进行建模,进而得到不确定性参数的自适应估计。根据状态观测器的设计思想,进行了模糊观测器的设计,在此基础上,结合Lyapunov稳定性定理进行稳定性分析,得到了控制器的表达式,同时保证了同步误差系统的渐近稳定。仿真结果验证了方法的有效性。     

拓扑等价Lorenz系统混沌同步的线性反馈控制

改变Lorenz系统中的非线性函数得到变形Lorenz系统,利用Hartman-Grobman线性化定理证明二系统是拓扑等价的混沌系统。采用线性反馈控制方法实现了两个拓扑等价系统之间的混沌同步。根据Lyapunov稳定性理论,得到了线性反馈控制增益的取值范围。设计了实现两个拓扑等价Lorenz系统线性反馈混沌同步的实验电路,并通过实验对理论分析进行验证。提出利用拓扑等价系统之间混沌同步进行保密通讯的方法。与传统的保密通讯方法相比,该方法具有更好的保密性能。     

随机扰动下一类混沌系统的同步

基于工程上广为应用的非线性鲁棒观测器思想,在随机扰动存在的情况下,对一类混沌系统成功地实现了同步。响应系统分两步进行设计,首先利用矩阵理论通过线性变换将受扰混沌系统进行扰动解耦,使系统部分状态与扰动无关,然后针对扰动解耦系统设计非线性观测响应系统。同时结合混沌吸引子有界性这一特点,将观测器存在条件化为求解系统的LMI,最终的仿真结果证明了该方法的有效性。