姚利娜[1]2002年在《基于非线性观测器理论实现混沌系统控制与同步研究》文中研究说明混沌系统的控制与同步是近年来非线性科学领域研究的热点，由于混沌系统控制与同步的特殊性和复杂性且有着诱人的应用前景，各学科都对混沌系统的控制与同步产生了浓厚兴趣。本论文基于非线性状态观测器理论对状态不能全部测量混沌系统的控制与同步问题进行了深入研究。在如下几个方面开展了工作： 1．状态观测器和一类非线性观测器的设计 状态观测器就是一个在物理上可以实现的动力系统，它在被观测系统的输入输出信号(这是可以物理测量到的)的驱动下，产生一组输出，使得该输出能够很好地逼近于被观测系统的状态变量输出。要构造非线性的状态观测器需要满足可观性。对线性系统，观测器设计理论已较成熟。由于非线性系统本身的复杂性，非线性系统的状态观测器的设计问题要复杂得多且更富有挑战性。 对一类满足Lipschitz条件的非线性系统，提出了一种非线性观测器设计方法，观测器误差渐近收敛的条件可归结为误差系统线性矩阵的特征向量矩阵及其逆的范数条件。利用线性系统的特结构配置理论并结合最优化理论，给出了该观测器简便可行的设计方法。 2．基于状态观测器实现一类混沌系统的控制 非线性控制理论中的输入-状态线性化方法在一定条件下通过状态变换将非线性系统转换为线性系统，并利用线性系统的控制方法实现非线性混沌系统的控制目标。采用输入-状态线性化方法实现非线性乃至混沌系统控制的关键是要求系统的全部状态变量都能测量并用于反馈。但从实际物理过程来看，一般非线性系统的状态并不都是可以得到的。采用输入-状态线性化方法实现非线性乃至混沌系统控制的关键是要求系统的全部状态变量都能测量并用于反馈。但从实际物理过程来看，一般非线性系统的状态并不都是可以得到的。 将输入-状态线性化方法与非线性状态观测器估计混沌系统的状态相结合，实现一类状态不能全部测量的一类混沌系统的控制目标，其设计步骤如下： 郑州大学硕士学位论文摘要 （l）对一类非线性混炖系统，依输入．状态线性化方法设计出可实现控制目 标的控制律u，一般情况下，u中包含了系统的所有状态变量x。 （2）由于系统的状态不能全部测量到，按本文给出的的状态观测器设计方义 法，设计出混炖系统的观测器，得到系统的估计状态。缀（）用系统的估计状态代替控制输入u中的状态用作反馈得到基于观测器 ；的控制律。 通过对 Rbssler混吨系统的仿真也证实了该方案的有效性。 3．基于参数辨识实现一类混饨系统控制的研究 在实现混饨控制方面，纵观现有的工作，大多数控制方法均是在系统状态 能全部测量、参数己知的情况下给出的。对于系统中存在未知参数、状态不能 全部测量的情况，即使被涉及，往往也需要较大的控制能量或复杂的控制方法。 通过对Rbssler系统中的未知参数辨识，提出了一种参数辨识方法，其思想是 先将未知参数作为系统的未知状态来处理，从而将辨识参数问题转化为状态的 辨识问题；再通过对状态的观测，设计出参数辨识律。混饨系统的未知参数辨 识出来后，用适当的混饨控制方法设计出实现控制目标的控制律u。控制器的u 是假设系统参数己知、状态能全部测量的情况下得到的。一般来说，u中包含 了系统的某些状态变量及系统中的某些参数。采用本文提出的状态观测器设计 方法，设计出混饨系统的观测器，得到系统的估计状态。然后将设计出的控制 律u中的参数用其辨识参数来代替，并用系统的估计状态代替控制输入u中的 未知状态用作反馈，得到基于系统辨识、状态观测器的控制律。实现了状态不 能全部测量、参数未知的一类混饨系统的控制目标。 4．同步一类混炖系统的状态观测器方法＞ 现有的混淹同步方法大都以系统的所有状态变量都能得到并可以参加控 制为前提的。但从实际物理过程来看，一般非线性系统的状态并不都是可以得 到的，因此很自然地可引入观测器理论进行混饨同步系统的设计。将状态观测 器与混饨同步结合起来，针对一类状态变量不能全部测量的混液系统，设计了 一个带有控制器的非线性观测器。以着名的 Lyapunov技术为基础设计的控制 器，当系统的状态变量都有界时，不论系统是处于平衡点、周期、拟周期、混 一I且一 S 郑州大学硕士学位论文摘要饨或超混饨状态，都可使观测器
陈明杰[2]2005年在《连续混沌系统同步及应用研究》文中进行了进一步梳理由于混沌具有对初始条件极端敏感、似噪声、连续宽频谱等特性,近年来在保密通信等领域得到了深入的研究和广泛的应用。但是,目前混沌控制和混沌同步理论并不成熟,还有很多理论和技术上的问题需要解决。针对目前混沌同步研究中存在的一些问题,本文以连续混沌系统为研究对象,通过对混沌同步理论、混沌同步方法及其应用等相关问题的研究,为混沌同步及其应用提供理论方法和扩充理论基础。 首先,针对目前已提出的混沌同步定义只注重混沌同步的稳定性而忽视混沌同步性能的这一情况,本文从混沌同步的收敛性及混沌同步性能两个方面重新定义了混沌同步。不仅完善了混沌同步的定义体系,也为后续章节的混沌同步研究奠定了理论基础。 其次,针对已提出的混沌同步方法大多以非线性的混沌同步误差系统的稳定性为研究基础的这一现状,本文利用混沌同步误差系统反馈线性化的混沌同步思想,研究了基于反馈线性化的混沌同步问题。在目标混沌系统状态可测的前提下,提出了一种基于反馈线性化的混沌恒等同步方法。在此基础上更进一步,又提出了基于反馈线性化的广义同步方法。基于反馈线性化的混沌同步方法将原来非线性的混沌同步误差系统转变成线性系统,从而将复杂的非线性混沌系统的同步问题转化成简单的线性混沌同步误差系统的稳定性问题,通过研究线性混沌同步误差系统的渐近稳定性来分析混沌同步收敛性和混沌同步性能的相关问题。理论分析和仿真结果表明了方法的有效性。 再次,从提高混沌同步性能的角度出发,本文将一种指数稳定定理应用于混沌同步中,研究了基于混沌同步误差系统指数稳定的混沌同步问题。在目标混沌系统状态可测的前提下,分别提出了基于Lipschitz条件的非线性反馈指数稳定混沌同步方法和基于有界性的非线性反馈指数稳定混沌同步方法。从混沌同步的实际应用角度出发,在目标混沌系统状态不全可测的情况下,又提出了一种基于非线性观测器的指数稳定混沌同步方法。基于指数稳定的混沌同步方法能够使得混沌同步误差系统按照指数规律迅速收敛,即在达到混沌同步的同时,保证了混沌同步的质量。仿真结果表明基于指数稳定
单梁[3]2006年在《混沌系统的若干同步方法研究》文中研究表明混沌是一种特殊复杂的非线性系统，普遍存在于自然界中。由于它的初值极端敏感性、高度随机性以及非线性方程的确定性，一直受到研究者的极大关注。混沌同步作为混沌科学的一个重要研究方向，自九十年代以来发展迅速，并在保密通信、图像处理等应用方面取得了可喜的进展。本文基于非线性系统控制理论，研究了连续时间混沌系统、分段线性混沌系统的若干同步控制方法。论文的主要研究成果如下：(1)提出了统一混沌系统的广义同步、脉冲时滞同步和SDRE同步叁种方法首先，提出了统一系统的广义同步方法。通过控制参数的不同选择，实现了状态完全同步和广义同步两种形式，该方法在保密通信中具有更高的安全性。然后，提出了统一系统的脉冲时滞反馈同步方法，同等脉冲信号强度下该方法加快了同步速度。最后，提出了统一系统的SDRE同步方法，具有给定稳定度的状态调节器改善了同步的动态性能。(2)提出了含不确定参数的Liu混沌系统的自适应同步和变结构Backstepping同步两种方法通过研究Liu混沌系统的单变量驱动和状态观测器两种同步方法，深入分析了Liu系统的结构特点。在此基础上，提出了自适应同步方法，设计了两种控制器，分别实现了线性项和非线性项不确定参数的辨识。然后，提出了变结构Backstepping同步方法，该方法系统性强，构造全局Lyapunov函数方便，成功实现了未知参数辨识和系统快速同步。(3)为增强同步控制方法的通用性，提出了广义Lorenz系统的鲁棒H_∞模糊同步方法广义Lorenz系统的鲁棒H_∞模糊同步方法在噪声干扰和系统参数不确定的情况下，仍具有较好的同步性能。该同步策略和控制模型适用于满足GLCF形式的一系列连续混沌系统。(4)提出了异结构Liu-Genesio系统的Backstepping同步和超混沌Liu-R(?)ssler系统的Active同步方法首先，提出了Liu混沌系统和Genesio混沌系统的Backstepping同步方法，设计了单一驱动和多驱动两种同步控制器，实现了Q-S同步形式，简化了控制器的结构。然后，提出了超混沌Liu系统和超混沌R(?)ssler系统的Active同步方法，并建立了状态完全同步、广义同步和滞后同步的统一控制模型。(5)提出了一个新的分段线性混沌系统的基于LMI的反馈同步方法在分析了新的分段线性混沌系统结构特点，研究了线性反馈和状态观测器两种同步方法的基础上，提出了一种基于LMI的反馈同步方法。转换后的分段混沌系统具有整体形式，只需利用LMI求取控制参量的可行解，避免了按分段函数讨论同步条件的麻烦，为一类分段混沌系统的同步控制研究提供了新思路。最后总结分析了论文在混沌同步研究中的成果和不足，并指出了进一步的研究方向。
顾葆华[4]2009年在《混沌系统的几种同步控制方法及其应用研究》文中指出混沌作为一种复杂的非线性运动行为,在生物学、物理学、化学、工程学和信息学等领域得到了广泛的研究。由于它的初值极端敏感性、高度随机性以及非线性方程的确定性,一直受到研究者的极大关注。自九十年代以来,混沌同步控制的研究发展迅速,并取得了很多成果。本文基于非线性系统控制理论,研究了整数阶混沌系统和分数阶混沌系统的同步控制方法及其应用。论文的主要研究成果如下:(1)提出了一种新的复合快速混沌同步控制方法综合驱动-响应同步和耦合同步控制方法的优点,提出了一种新的复合快速同步控制方法。Lorenz混沌系统和Liu混沌系统的仿真实验结果表明,该方法大大缩短了混沌系统的同步时间,改善了同步的动态性能。(2)提出了一个新的MLS混沌系统的单变量驱动同步和状态观测器同步两种方法在深入分析新的四维分段MLS混沌系统混沌特性的基础上,首先提出了单变量驱动同步法,该方法结构简单,易于实现;然后提出了MLS混沌系统的状态观测器同步方法,该方法同步控制器形式多样,为工程应用提供了多种构造方案。(3)提出了异结构混沌系统的Q-S同步和广义投影同步两种方法首先,提出了超混沌Liu混沌系统和Genesio混沌系统的Backstepping同步方法,设计了单一驱动和多驱动两种同步控制器,实现了Q-S同步形式,简化了控制器的结构。然后,提出了超混沌Wang系统和超混沌Liu系统的改进广义投影同步方法,该方法应用灵活,同步控制器具有多个可变参数,能够调节混沌系统的同步速度和同步形式。(4)提出了一个新的分数阶LS混沌系统的完全同步和广义投影同步两种方法在深入分析新的分数阶LS混沌系统动力学特性的基础上,首先基于Laplace变换理论提出了该分数阶系统的完全同步控制方法,控制器结构简单,同步效果好;接着应用线性分数阶系统的稳定性理论,提出分数阶LS混沌系统的广义投影同步控制方法,控制器的设计利用原驱动系统的信息较少,易于实现。(5)研究了混沌在保密通信中的应用首先基于区间同步-恢复记忆实现混沌保密通信的思想,成功地实现了信号的完整提取;然后研究了基于状态观测器的超混沌保密通信方案,增强了保密性,同时也有利于实际应用。最后提出利用双向耦合映象格子系统产生混沌序列的方法,并将改进的时空混沌序列成功应用于数字图像加密方法中。
林磊[5]2014年在《基于观测器方法的非线性系统的控制与同步研究》文中认为上世纪八十年代初,非线性科学进入了快速发展的时代,在数学、物理学、生物学中都有广泛的应用,如非线性分析、非线性泛函、非线性动力学等。同时,越来越多的专家学者开始关注非线性系统的控制理论研究,想通过非线性系统理论对复杂的系统状态进行状态控制、观测,也有人将非线性系统控制理论和其他方法相结合,更好的实现非线性系统的控制。由于非线性系统的复杂性和非线性特性,对非线性系统的观测器设计不存在一般的普遍性方法。到目前为止,关于非线性系统观测器设计的大部分研究结果都是基于Lipschitz条件的。本文的主要内容是研究非线性系统的观测器设计,针对几种不同的非线性系统提出了不同的观测器设计方法,包括鲁棒观测器、滑模观测器、状态反馈观测器等。本文以参数不确定的混沌系统和离散分数阶状态空间系统作为研究对象,利用理论推导以及数值仿真的方法对非线性系统的观测器设计问题进行了研究,主要研究内容如下:首先,介绍了非线性控制理论的发展历程,包括非线性控制的经典方法和研究现状,并且给出了非线性系统的基本理论,为后续章节的研究奠定了坚实的理论基础。根据非线性观测器的研究现状,针对几种不同的非线性系统进行了观测器设计,分析了各种观测器的适用条件和优缺点。其次,将滑模变结构控制理论和观测器方法相结合,提出了一种滑模状态观测器的设计方案,并应用于一类含有未知参数且干扰为有界函数的混沌系统中。根据Lyapunov稳定性判定定理,给出了系统实现同步的约束条件和证明过程。该方法既可以实现混沌系统的同步,又可以对未知参数进行辨识,得出正确的参数估计值。并且通过设计滑模面,使含有未知参数和有界外界干扰的混沌系统的同步具有鲁棒性。然后对参数不确定的Liu混沌系统进行仿真,实现混沌系统的同步控制和参数识别。最后,根据连续分数阶微积分的定义,研究了离散分数阶微积分的定义方法。并提出了离散分数阶状态空间系统的模型和基本性质,主要包括可控性、可观性和可达性,同时给出了这些性质的充分条件和证明过程。然后根据离散分数阶状态空间系统的动态特性,以分数阶状态空间系统的稳定性定理为基础,基于离散分数阶状态空间系统的稳定性定理和极点配置原理,提出了 一种非线性状态同步观测器的设计方法。该观测器构造简单,容易实现,有很好的应用前景。
孟娟[6]2007年在《生物电信号处理及神经网络的混沌同步研究》文中研究指明非线性科学是一门研究非线性现象共性的基础科学,被誉为20世纪自然科学中的“叁大革命之一”.在非线性科学中,对混沌的研究占了极大的份额。小波分析是目前国际上公认的最新时-频分析工具,在时间-频率域上具有良好的局部性,被称为“数学显微镜”.本文重点基于混沌理论和小波理论对生物电信号处理和神经网络的混沌同步进行了一系列的探索和研究。全文的主要研究工作包括:(1)对儿童癫痫脑电信号的非线性动力学特征进行了深入研究。现有关于脑电信号非线性分析的研究大多是对原始的脑电信号进行分析。癫痫脑电信号中混有较多的干扰信号,这些干扰信号极易与癫痫信号的尖波相混淆,从而导致错误的分析结果.本章首先利用独立分量分析算法将癫痫分量从原始脑电信号中分离出来,从而可以避免由干扰信号所带来的误差,简化分析过程。然后对分离出的癫痫分量的相图、功率谱、关联维数和Lyapunov指数等进行了对比研究,发现脑电独立分量的相图、功率谱、关联维数和Lyapunov指数反映了大脑的总体动态特征,它们可作为一种定量指标衡量大脑的健康状态;并且在正常的生理状态下脑电是混沌的,而在癫痫状态下则趋于有序.(2)提出了二维心电信号压缩算法。心电信号波形通常表现出两种类型的相关性:心跳内的相关性和心跳间的相关性。近年来大部分的心电压缩方法并没有很好地利用心跳间的相关性。本章首先将一维心电信号转化为二维序列信号,从而使心电信号的两种相关性得到充分地利用.然后对二维序列进行小波变换,根据小波系数的特点,分别将等级树集合分裂算法和矢量量化算法进行了改进,提出了两种二维心电压缩算法.利用所提算法与已有基于小波变换的压缩算法和其他二维心电信号的压缩算法,对MIT/BIH数据库中的心律不齐数据进行了对比压缩实验。结果表明:所提压缩算法适用于各种波形特征的心电信号,并且在保证压缩质量的前提下,可以获得较大的压缩比。(3)基于扩展的观测器理论和非线性控制方法,提出了混沌系统和超混沌系统的相同步、投影同步以及广义同步方案.理论分析和数值仿真实验进一步验证了所提出的各同步方案的可行性和有效性。主要成果包括:①基于状态观测器方法和极点配置技术,设计了一类混沌系统的相同步方法。适当地选取误差系统的特征值,即可实现系统的相同步。所提方案克服了现有基于主动控制的相同步方法的缺陷,易于工程实现,且可通过调整误差系统的特征值进而调整误差的收敛速率.②基于改进的观测器方法,设计了投影同步方法和广义同步方法。所提同步方案不仅适用于自治混沌系统,而且对于超混沌系统同样有效,具有一定的普遍性。所提方案简单易实现,不依赖于系统线性部分的特性,且具有较强的鲁棒性。③基于非线性控制方法,提出了一种超混沌系统的广义同步方案。合理地选取误差增益矩阵即可实现动力系统之间的广义同步。所设计的控制器具有一定的鲁棒性,不仅可以实现相同维数超混沌系统之间的广义同步,而且也适用于不同维数混沌系统之间的广义同步问题。(4)研究了神经网络的自适应同步、投影同步和广义同步等问题。首先.根据Lyapunov稳定性理论,为参数不确定的耦合神经网络系统设计了自适应控制器及参数更新规则。所提出的方法可以在不需考虑耦合强度的情况下实现耦合神经元系统的自适应同步。另外,将状态观测器的理论进行了扩展,并利用它提出了神经网络的投影同步和广义同步方案.所提同步方案易于实现,且可通过极点配置技术调整误差系统的特征值,进而调整同步的速度。通过对FitzHugh-Nagumo神经元系统、Winner-Take-All竞争型神经元系统和细胞神经网络等的数值仿真实验进一步验证了所提出的叁种同步方案的有效性。(5)提出了延迟Cohen-Grossberg神经网络的反同步和投影同步方案。神经元之间有限的信息传输速度导致了延迟的存在。根据Lyapunov稳定性理论,分别为延迟Cohen-Grossberg神经网络设计了反同步控制器和投影同步控制器,并从理论上证明了所提同步方案的可行性.所设计的控制器收敛速度较快,合理的选择控制增益矩阵即可实现同步。数值仿真实验结果表明,所提出的两种同步方案具有一定的普适性和鲁棒性。(6)将自适应技术、观测器方法和模糊理论有机结合起来,设计了模糊观测器,提出了混沌系统和超混沌系统的自适应模糊同步方案。模糊控制器设计简单,适用于非线性系统,具有鲁棒性.所提方案可以实现混沌和超混沌系统的自适应同步和自适应投影同步。通过Lyapunov函数方法证明了所提出方案的可行性,并利用数值仿真实验验证了方案的有效性.本文得到了国家自然科学基金(60573172)以及辽宁省教育厅高等学校科学技术研究计划(20040081)联合资助。
奚波[7]2006年在《混沌控制与同步的研究》文中认为混沌是确定系统的非线性动力系统中出现的随机现象。由于其在概念上的突破,混沌已成为当今科学的前沿。细胞神经网络模型也是近些年的研究热点,目前在人工智能方面获得了广泛应用。然而,将混沌学与细胞神经网络结合进行研究的工作仍旧不够。本文主要在混沌控制与同步等方面进行了研究,尝试将混沌控制和同步的相关内容与细胞神经网络的模型相结合,提出一种控制器设计方案,成功实现了混沌系统对细胞神经网络模型的追踪控制,分析了一类神经网络模型之间的保密通信并验证了一种全新的同步算法在混沌神经网络中的有效性,这些都是前人的工作中所欠缺的。本文在以下几方面做了一些具体工作:(1)提出一种控制器构造方案。解决了一类细胞神经网络系统和“统一”混沌系统的追踪控制问题,以此为理论基础实现了异结构混沌系统的同步。(2)介绍了神经网络中存在的混沌现象,以现代控制理论为基础实现了一类细胞神经网络模型基于观测器理论的混沌同步并将该方法应用于保密通信中。此外,还依据一种全新算法实现了多个神经网络混沌节点间的同步。(3)研究了Chua系统电路模型的自同步,比较了混沌控制中两种最常用的方法—线性反馈控制与自适应反馈控制。
李丽香[8]2003年在《混沌同步和参数辨识及其在保密通信中的应用》文中研究指明混沌同步是指一个系统的轨道收敛于另一个系统的轨道，并将一直保持步调一致。混沌同步的发展不仅为非线性系统动力学与控制同步领域的旧问题提供圆满的解释，也会带来新的思想和新的技术。自从90年代初，Pecora和Carroll首先开创性的提出并实现了驱动—响应同步以来，混沌同步由于其在通讯、电子学、光学、化学、生物学等许多工程领域中具有巨大的应用潜力及发展前景，已经引起国内外的大量学者的广泛关注与兴趣，成为近期国内国际混沌研究中的热点以及前沿问题。本文主要沿着混沌同步和参数辨识及其在保密通讯领域中的应用这个非线性科学中富有挑战性的研究课题为主线展开研究和探讨，主要研究内容如下：（1）基于离散线性系统的稳定性理论，对Hénon混沌系统的追踪控制问题进行了研究，实现了Hénon混沌系统对参考信号的追踪控制与同步，给出了“异结构混沌同步”的概念。进一步的，利用最优控制理论研究了混沌系统的同步问题，通过对同步误差系统的相应处理，将同步问题转换为最小化性能指标的问题，从而实现了混沌系统的异结构同步和自同步。（2）对一类含不同时滞的混沌系统的同步与参数估计问题进行了研究，基于Lyapunov稳定理论，构造了同步控制器和参数辨识器，并提出了“自时滞混沌同步”的新概念，从而建立起了有别于“混沌自同步”和“异结构混沌同步”的新的同步方案；进一步的，对Lorenz混沌系统的自时滞混沌同步进行了研究，给出了同步控制器，实现了Lorenz混沌系统的自时滞同步；然后对混沌系统的自时滞同步进行了相关研究，构造了一种非线性反馈控制器，实现了混沌系统的自时滞混沌同步，并通过对同步误差系统的讨论，分析了线性和非线性反馈控制的优缺点。（3）利用非线性观测器对两种不同类型时滞混沌系统中的未知参数的辨识问题进行了研究。通过选取观测器中非线性增益函数，使得闭环误差系统全局指数稳定或渐进稳定，进而完成参数观测器的设计；然后对M-G系统参数进行调制，利用所提出的方法进行保密通讯的参数解调，从而实现了混沌保密通讯。接着基于对辨识速度和抗干扰能力两方面的考虑，通过设计控制器使辨识的误差系统在设定时间内收敛，并将积分环节引入参<WP=5>数辨识过程，从而得到了一个新的设定时间辨识方法。该方法具有很强的抗扰、抗噪性能，由于辨识误差可在设定时间内收敛，所以可以使辨识误差收敛的速度比按指数方式收敛的速度更快。（4）对一类含未知函数的二阶混沌系统的同步和广义同步进行了研究，通过对驱动系统状态变量的扩展，并对响应系统进行适当构造，实现了同步和广义同步；然后对陈氏混沌的控制问题进行了分析，通过反馈控制器的设计，使系统稳定到了任意给定的常数。进一步对系统的追踪问题进行研究，实现了陈氏混沌的广义同步。
张静[9]2008年在《混沌同步控制中若干问题的研究》文中认为作为现代控制领域的一个重要分支,混沌系统的控制和同步技术近年来受到了国内外的控制界的广泛重视。本文就此领域的相关问题展开系列研究,主要研究了混沌系统的控制和反控制、混沌系统的线性和非线性广义同步、分数阶混沌系统的同步和广义同步等问题,并利用数学理论推导来证明了方法。主要工作包括:(1)混沌系统的控制和反控制首先,研究了R(?)ssler系统的控制问题,利用反馈控制方法把R(?)ssler系统控制到任意目标点,接着分析了Chen系统的追踪控制问题,实现了在有干扰和无干扰两种情况下的追踪控制问题。最后研究了Coullet系统的混沌反控制问题,采用增加线性控制项的反馈方法实现了Coullet系统从周期达到混沌状态的过程,并采用了分岔图、相图和Lyapunov指数谱进行了数值模拟仿真实验。(2)混沌系统的线性和非线性广义同步其次,研究了混沌系统的线性和非线性广义同步问题。基于改进的状态观测器理论,提出了一种新的广义同步方案,给出了驱动-响应系统获得全局渐进广义同步的充分条件,扩展了混沌广义同步的适用范围。实现了相同维数自治混沌系统的线性广义同步,和不同维数自治混沌系统的非线性广义同步。(3)分数阶混沌系统的同步和广义同步最后,依据状态观测器和分数阶系统的稳定性理论,研究了分数阶混沌系统取不同阶数时的同步和取相同阶数时的广义同步问题,并给出分数阶混沌系统实现同步和广义同步的简单判据。
姚明海[10]2005年在《混沌系统的控制与同步及其在保密通信中的应用》文中提出混沌运动是一种确定性的非线性运动,它运动轨迹非常复杂但又不完全随机,在实际的系统中可以观察到混沌运动的存在。关于混沌的研究从早期的混沌发现,到今天主要是混沌的控制和应用。当混沌现象对电气和电子等系统产生危害时,需要对它进行控制。同时,混沌信号具有遍历性、非周期、连续宽带频谱、似噪声的特性,特别适合于保密通信和图像加密领域。混沌运动的动力学特性也可用来描述和量化许多复杂现象。混沌系统和混沌现象的复杂性和奇异性以及广阔的潜在应用价值,使得混沌控制和应用的研究具有挑战性,也使得这一领域的研究和发展成为当代相关学科的研究热点。 本论文的内容主要侧重于混沌动力学系统的控制和同步以及在保密通信中的应用研究。针对混沌系统,采用基于李雅普诺夫指数和开闭环控制实现了连续和离散混沌系统的控制。在混沌同步尤其是超混沌系统同步方面,研究了线性反馈控制以及基于观测器设计的方法。在分析当前混沌通信研究的基础上,对混沌保密通信进行了仿真研究,实现了提出的同步方法在保密通信中的应用,并在硬件上进行实验。 本论文所作的工作包括以下几部分内容。 1.基于李雅普诺夫指数的混沌控制的研究。提出了通过改变离散混沌系统的李雅普诺夫指数对离散混沌系统进行控制的一种方法。施加控制后,系统的李雅普诺夫指数可以按需要配置为负值,从而能使系统收敛到任意的期望点上。仿真和实验结果表明,该控制方法是有效的,可以实现系统的快速稳定。 2.采用开闭环方法研究了混沌控制方法。充分应用开环控制和闭环控制的优点,针对不确定参数下的离散混沌系统,提出了开闭环控制应该满足的假设条件。针对系统参数不能直接测量的系统,提出了参数自适应开闭环控制方法,证明了在参数满足假设条件下可以实现控制。在原有的开闭环控制基础上提出了参数自适应开闭环控制,对系统控制分析证明这种方法具有很强鲁棒性。 3.对基于反馈控制的同步方法进行了系统研究。分析了单向和双向反馈控制目前研究的状况,并分别提出了一种单向反馈和双向反馈的混沌同步方法。针对超混沌系统,应用李雅普诺夫稳定性理论和非线性近似方法,提出了一种单向耦合反馈控制策略,实现了超混沌系统的同步。在此控制下,加入参数自适应策略,可以实现不确定参数的混沌同步。在研究双向耦合同步的基础上,提出了时间延迟双向耦合混沌同步方法,研究了耦合系数的设计问题,应用李雅普诺夫稳定性理论给出了一般意义上的同步条件,通过求解Riccati方程得到混沌系统实现同步的参数范围。在给定的控制参数范围内,可以实现系统的同步和控制。通过改变控制信号的延迟时间,可以控制混沌系统的收敛轨道,系统能被镇定到不稳定不动点和周期轨道上。 4.基于观测器设计的不确定超混沌系统的同步控制理论研究。进一步研究了
参考文献：
[1]. 基于非线性观测器理论实现混沌系统控制与同步研究[D]. 姚利娜. 郑州大学. 2002
[2]. 连续混沌系统同步及应用研究[D]. 陈明杰. 哈尔滨工程大学. 2005
[3]. 混沌系统的若干同步方法研究[D]. 单梁. 南京理工大学. 2006
[4]. 混沌系统的几种同步控制方法及其应用研究[D]. 顾葆华. 南京理工大学. 2009
[5]. 基于观测器方法的非线性系统的控制与同步研究[D]. 林磊. 哈尔滨工程大学. 2014
[6]. 生物电信号处理及神经网络的混沌同步研究[D]. 孟娟. 大连理工大学. 2007
[7]. 混沌控制与同步的研究[D]. 奚波. 西安电子科技大学. 2006
[8]. 混沌同步和参数辨识及其在保密通信中的应用[D]. 李丽香. 燕山大学. 2003
[9]. 混沌同步控制中若干问题的研究[D]. 张静. 大连理工大学. 2008
[10]. 混沌系统的控制与同步及其在保密通信中的应用[D]. 姚明海. 浙江大学. 2005
标签：自动化技术论文; 混沌现象论文; 神经网络模型论文; 反馈控制论文; 线性系统论文; 非线性误差论文; 非线性论文; 系统辨识论文; 同步通信论文; 线性结构论文; 误差分析论文; 系统论论文;