分数阶Chua系统中的混沌现象及其同步控制

对分数阶Chua系统的混沌动力学行为做了更进一步的研究,研究发现Chua系统出现混沌的最低阶数仅为0.3,并算得此时系统的最大Lyapunov指数为0.0164:其次,对分数阶Chua等一类具有一个标量非线性项的分数阶混沌系统给出控制策略,讨论了其观测器的设计问题,对该类分数阶混沌系统,给出了一个合适的控制器U,在此控制输入下仅利用一个非线性标量信号实施反馈就可以使观测器的状态变量与被观测分数阶混沌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.     

新分段分数阶混沌系统的同步控制

通过改变修正的Lorenz-Stenflo (modified Lorenz-Stenflo, MLS)混沌系统的分段函数项,得到了一个新的四维分段混沌系统。新系统较MLS混沌系统具有更低的分数阶维数,在3.44阶时仍具有混沌特性。根据分数阶系统的线性稳定性理论和非线性反馈控制方法,提出了新分数阶系统的状态同步方法。通过理论推导,得到了两个混沌系统的同步稳定条件。控制器能够自适应地根据误差大小调节反馈系数,缩短同步时间。最后对3.6阶的分数阶系统进行了同步仿真实验,仿真结果验证了改进算法能够加快同步速度。     

严格反馈混沌系统标量混沌信号同步的Backstepping方法

将反向递推设计思想应用于标量混沌信号同步控制,以严格反馈系统为对象,根据混沌同步控制的特点,采用Backstepping设计方法,设计出严格反馈系统的控制器。严格反馈系统在所设计控制器的控制下,其第一个状态变量输出可以大范围渐近同步于给定的混沌系统的标量输出。理论分析与计算机模拟均证实了设计方法与控制器的有效性。     

基于扩张状态观测器的标量混沌信号同步系统

将扩张状态观测器与控制器的backstepping设计相结合,给出了一种标量混沌信号同步控制方案。该方案将产生参考混沌信号的驱动系统看作具有规范形或类规范形的系统,构造具有严格反馈形式的非线性系统作为响应系统,利用扩张状态观测器估计驱动系统的状态和未知结构信息,采用backstepping方法设计出控制器。应用该同步控制方案,可以在驱动系统结构和参数未知及不要求混沌参考信号连续可导的前提下,实现构造响应系统的输出渐近同步于任意标量混沌信号。理论分析与计算机仿真结果均证实了控制方案的有效性。     

异结构混沌系统同步控制的仿真研究

考虑到目前混沌同步问题主要研究结构相似的混沌系统之间同步控制的现状,本文提出运用非线性控制定律实现两个异结构混沌系统的同步控制,实现了新的混沌系统和一类统一混沌系统的同步控制.并运用非线性控制定律设计控制函数,得到了控制系数的稳定范围.采用Matlab进行数字仿真表明该同步控制方法的可行性.又利用EWB设计模拟电路,结果与Matlab的仿真结果吻合,更进一步证明了该同步方法的有效性.     

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。     

一个三维自治混沌系统及其同步控制

通过相图、分岔图和Lyapunov指数谱来分析一个三维自治混沌系统的基本动力学行为。基于线性稳定性理论和极点配置技术,将反馈控制器的设计转化为一个纯代数问题,设计了一个连续的混合反馈同步控制器,相比于线性反馈与非线性反馈同步控制,对该混沌系统施加混合同步控制。理论推导和数值仿真均表明该同步方法的有效性和可行性,且适用性更强。     

一类混沌系统的鲁棒同步控制

基于非线性状态反馈线性化、最优控制及李雅普诺夫方法，对连续时间标量混沌信号的鲁棒同步控制进行了研究。在一定的假设条件下，得到了一个简单、性能优良的控制器，且是大范围渐近可同步的。对一个四阶自治混沌系统的仿真研究表明了该控制策略的有效性。     

一类H(o)lder连续的混沌系统分析和控制

构造了新的三维连续时间混沌系统.该系统含有两个参数和一个非线性项,其中的非线性项满足1/2阶H(o)lder连续但不满足Lipschitz连续性条件.通过理论分析和数值仿真研究了系统的动力学特性.此外,利用线性状态反馈对此混沌系统进行了控制,实现了系统的全局镇定.通过分段线性状态反馈方法对新混沌系统的同步进行了研究,实现了系统的全局同步.     

时滞混沌系统的混沌同步容错控制设计方法

应用有记忆状态反馈控制器,研究了多时滞混沌系统的H∞混沌同步控制问题;对于结构更复杂的系统,又给出了一种非线性控制器的设计方法.推导了五个定理,设计了干扰抑制混沌同步状态反馈控制器和结构改进的非线性控制器,前者可以保证多时滞主从系统的混沌同步,而且可以使系统抑制外部噪声的干扰,满足提出的H∞性能指标;后者可以使改变结构的多时滞主从系统的混沌同步,按指数稳定.给出的一个仿真算例验证了提出算法的有效性.     

连续时间标量(超)混沌信号同步控制的Backstepping方法

将非线性控制系统微分几何理论与Backstepping方法相结合,在一定的假设前提下,给出了一种实现非线性混沌或超混沌系统的标量输出同步于连续时间标量(超)混沌信号的非线性反馈控制器的系统设计过程。连续时间(超)混沌系统的标量输出在控制器的控制下,能够大范围渐近同步于任意给定的(超)混沌参考信号。计算机仿真结果证实了控制器的有效性。     

Liu混沌系统的线性反馈和状态观测器同步

Liu混沌系统是新近提出的三维混沌系统。文章分析Liu混沌系统的结构特点,设计了线性反馈同步方法和基于状态观测器的同步方法。线性反馈同步法结构简单;通过误差系统的分析,从理论上推导了系统实现同步的充分条件。基于状态观测器的同步方法对原系统结构没有特殊要求,无需求解Lyapunov函数;通过设定不同的控制参量,分析了控制参量和同步速度之间的关系。实验结果证明了两种同步方法的有效性和正确性。     

连续混沌系统控制与同步状态反馈方法的扩展

在将连续时间混沌系统的控制与同步问题统一处理的基础上,系统的非线性部分满足可微的条件下,基于微分方程的稳定性理论,扩展了当前实现连续时间混沌系统控制与同步的反馈方法,不需要求解Lyapunov矩阵方程,也不需要构造Lyapunov函数,给出了一个新的判据。数值仿真结果表明改进的反馈方法是可行的和有效的。     

Lorenz混沌系统的非线性反馈错位同步控制

在驱动-响应系统框架下,提出了一种新的混沌同步——错位同步的概念。这种同步不同于完全同步,它要求驱动系统的状态向量中至少有一个状态分量不与响应系统的对应分量,而是与其他任一状态分量随着时间变化达到一致。应用Lyapunov稳定性理论,采用非线性反馈控制方法研究了Lorenz混沌系统的错位同步。数值仿真研究表明,错位同步的可实现性和所提控制方案的有效性。     

一个对称分数阶经济系统混沌特性研究

本文利用时域分析方法,研究了对称分数阶经济系统的混沌特性.通过计算系统平衡点并对其特征进行分析,由分数阶系统稳定性理论推导出经济系统产生混沌吸引子的必要条件,实验发现该系统出现混沌现象的最低阶次为2.55.同时采用一种可靠性极高的二进制方法（即“0-1”检验法）来判断混沌吸引子在分数阶经济系统中的存在情况.仿真实验结果证实了理论分析的正确性和所提方法的有效性.     

时滞混沌系统的脉冲同步

针对时滞混沌系统的同步问题,利用脉冲控制方法,提出了新的渐进同步的充分条件。利用脉冲状态反馈控制,在系统矩阵为Hurwitz矩阵和正定矩阵两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件;进一步,为便于工程应用,利用脉冲输出反馈,在系统矩阵为上述两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件。该同步条件使时滞混沌同步系统快速地达到10-2误差。最后,以一个多重时滞混沌系统为例,进行了数值仿真,验证了该方法的有效性。     

一类参数不确定统一混沌系统的脉冲同步

针对一类参数不确定统一混沌系统的同步问题,提出一种脉冲同步方法.该方法采用响应系统与驱动系统状态变量误差的线性反馈作为脉冲控制信号,驱动两个统一混沌系统达到全局渐近同步.基于脉冲微分方程理论,给出了统一混沌系统一组新的全局渐近同步判据,特别地,当脉冲间距与脉冲控制增益相等时,给出了更为简单和实用的同步判据,同时讨论了脉冲间距对同步性能的影响,仿真结果验证了方法的有效性.