异结构超混沌系统动力学分析和同步控制策略研究

基于混沌同步控制理论研究,结合同步控制与线性反馈控制方法,提出一种针对异结构超混沌系统的同步控制策略.在Chua混沌系统和Chen混沌系统理论研究基础上,通过增加两个反馈控制器得到两个异结构五阶混沌系统,对其进行动力学分析,证实其为五阶超混沌系统,并基于Mathmatic环境下对其模型进行数值仿真,得到其平面相图.采用全状态投影同步方法实现对其同步控制,并用龙格库塔算法进行数值模拟,证实该同步方法有效可行.     

离散混沌系统的同步与参数识别

研究了驱动系统为参数未知的离散混沌系统时的同步问题,通过设计响应系统中的参数与控制器,实现驱动-响应系统的同步,识别出驱动系统的未知参数。基于离散系统的Lyapunov稳定性定理,给出了理论推导。以离散Hénon混沌系统为例进行了数值仿真,验证了该方法的有效性。     

不确定Van der Pol混沌系统的模糊同步控制

本文研究了不确定Van der Pol混沌系统的同步问题,并进行了基于规则的模糊逻辑控制器(FLC)的控制。首先寻找主从Van der Pol混沌系统满足Lyapunov稳定性理论的条件,在此基础上建立模糊规则,设计模糊控制器,实现不确定混沌系统的同步。通过不确定VanderPol混沌系统的两组仿真结果,验证了模糊同步控制方法具有很好的鲁棒性。最后为了进一步验证该方法的有效性,本文在相同条件下,利用反馈控制的方法实现不确定主从VanderPol混沌系统的同步,然后再将此方法的仿真结果与本文的模糊同步控制方法的仿真结果在稳态误差及同步所需时间这两个方面进行对比分析。分析结果验证了本文同步方法的可行性及有效性。     

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。     

基于非线性观测器设计的混沌同步控制

提出一种基于非线性观测器设计的混沌同步控制方法,给出了一类含有不确定参数混沌系统的观测器实现条件.该控制策略可满足混沌系统中存在一些不确定参数的要求.通过对Lorenz混沌系统的理论分析和数字仿真,证明了其有效性.     

一类离散混沌系统的传输受限同步问题

研究了一类离散混沌系统信息受限条件下的同步问题.将具有离散形式的混沌驱动系统和具有控制输入的响应系统通过一个有限容量信道的通讯网络进行连接.在这种情况下,设计了合适的编解码方法使得传输误差在一定的条件下达到渐近稳定.同时,在线性矩阵不等式条件下,获得了同步误差方程关于传输误差是输入状态稳定,从而实现了混沌系统在信道容量有限条件下的完全同步.最后,通过Fold混沌系统验证了本文方法的有效性.     

分数阶混沌系统耦合同步及混沌键控通信设计

分数阶混沌系统同步在混沌通信领域有着重要的应用价值。文中研究分数阶Chen混沌系统的单向耦合同步的问题,基于分数阶混沌系统的Lyapunov稳定性理论,设计分数阶Chen混沌系统单变量线性耦合同步控制器,实现分数阶Chen混沌系统的耦合同步。基于上述分数阶Chen混沌同步系统,设计混沌键控通信系统,分析通信系统的误码率等系统性能。研究表明,分数阶混沌通信系统比整数阶具有更高的保密性,分数阶混沌键控通信系统与整数阶混沌键控通信系统抗噪性能几乎一样。     

分数阶混沌系统耦合同步及混沌键控通信设计

分数阶混沌系统同步在混沌通信领域有着重要的应用价值。文中研究分数阶Chen混沌系统的单向耦合同步的问题,基于分数阶混沌系统的Lyapunov稳定性理论,设计分数阶Chen混沌系统单变量线性耦合同步控制器,实现分数阶Chen混沌系统的耦合同步。基于上述分数阶Chen混沌同步系统,设计混沌键控通信系统,分析通信系统的误码率等系统性能。研究表明,分数阶混沌通信系统比整数阶具有更高的保密性,分数阶混沌键控通信系统与整数阶混沌键控通信系统抗噪性能几乎一样。     

基于Lorenz混沌系统的数字视频加密

为解决视频信息的安全问题,研究了一个基于Lorenz混沌系统的视频加密方案。该方案首先将三维Lorenz混沌系统进行离散化处理,然后运用驱动式响应同步的方式进行同步处理,对随机采集到的AVI视频文件进行混沌加密。通过采用Matlab仿真软件,编写相应的加解密程序进行仿真,最后,对仿真实验结果进行分析,结果表明该方案具有安全性高、灵活性好的特点。     

统一混沌系统的自适应控制同步

基于Pecora-Carroll混沌同步原理和参数自适应控制策略,提出一种单参数统一混沌系统的自适应同步控制方法;推导出实现不同参数、不同初值的两统一混沌系统同步的参数自适应控制律和同步条件;研究了确定控制常数边界和范围的方法,并讨论了控制常数对同步性能的影响.理论分析和数值仿真表明,选择合适的控制常数,可实现两统一混沌系统的大范围渐近稳定同步.     

一类非线性反馈混沌系统分析和同步控制

讨论了如何由 SISO线性系统经非线性反馈构造混沌系统 ,给出了此类混沌系统采用单变量信号实现同步的控制策略 ,通过梯度下降法减少在带有噪声驱动信号下系统同步的多步误差均方差 ,得到最优耦合参数。数字仿真表明了理论分析的正确性     

Improved piece-wise linear and nonlinear synchronization of a class of discrete chaotic systems

This paper deals with the chaotic synchronization of a discrete chaotic system. Based on a stable analysis, improved piece-wise linear feedback and nonlinear feedback control methods were given. Both the methods can achieve chaotic synchronization efficiently with one control input. The range of coupling coefficient is calculated in both the methods. Compared with nonlinear controls, the improved piece-wise linear controls have simpler structures and can be obtained more easily. Finally, the numerical simulation results verified the effectiveness of both the methods.     

基于自适应无源化的蔡氏电路混沌同步

根据蔡氏电路混沌系统的特点,得出了蔡氏电路混沌驱动系统与响应系统的误差系统.根据混沌系统的同步条件,可将混沌的同步问题转化成为误差系统的稳定性问题,即使混沌同步误差系统渐近稳定以实现混沌同步控制.针对蔡氏电路混沌系统的误差系统,采用自适应无源化方法,设计了使同步误差系统渐近稳定的具有自适应功能的反馈镇定器.该控制方法实现了2个蔡氏电路混沌系统同步,仿真研究验证了该方法的有效性.     

一类混沌系统的非线性反馈控制

基于微分动力学的不稳定流形定理,针对二维离散混沌动力系统,用不稳定流形的了函数逼;近系统。采取微扰控制方式,得出非线性反馈控制规律,稳定双曲平衡点。与ＯＧＹ方法相比,增大了控制收敛区域,减少了迭代次数,并以Ｈｅｎｏｎ映射为例验证了所提出方法的有效性。     

一个混沌系统的同步控制研究

研究了一个混沌系统的混沌同步控制问题。分别采用线性反馈控制方法、非线性反馈方法、脉冲控制方法对该混沌系统进行同步控制。基于Lyapunov稳定性理论和脉冲控制技术,对同步的充分条件进行了讨论,并给出了相应的理论证明。数值仿真证明了这三种不同方法的有效性。     

非线性时滞反馈实现离散神经元网络的去同步化

采用非线性时滞反馈实现离散神经元网络的去同步化控制．对于由映射神经元模型构建的神经网络，调节神经元之间的连接强度可以实现网络的混沌簇放电同步．在神经元的快变量中施加非线性时滞反馈信号可以实现网络的完全去同步化，且不改变神经元本身的放电特性．与线性时滞反馈相比，非线性时滞反馈能够实现强连接神经网络的去同步化，且对于参数的变化具有鲁棒性．     

基于T-S模糊模型的离散混沌系统变结构控制

研究了离散混沌系统模糊变结构控制问题.采用T-S模糊模型描述离散混沌系统,将离散混沌系统模糊化为局部线性模型.依据Lyapunov稳定性定理和线性系统变结构控制趋近律设计方法,设计了一种新型的离散变结构控制器,该控制器不仅能保证局部线性模型渐近稳定,而且能确保模糊动态模型全局渐近稳定.利用Matlab对确定Henon系统和不确定Henon系统进行数值仿真,结果表明所设计的控制器不但有效,而且具备很强的鲁棒性.     

连续时间混沌系统控制与同步的状态反馈方法

将连续时间混沌系统的控制与同步问题统一处理,在系统的非线性是Lipschitz非线性的条件下,基于Lyapunov稳定性理论,提出一种实现连续时间混沌系统控制与同步的状态反馈方法。无论驱动系统处于何种状态,该方法都可使响应系统按照驱动系统给定的轨道演化。该方法对系统参数不匹配及噪声干扰具有一定的鲁棒性。数值仿真结果表明了所提出方法的有效性。     

陈氏混沌系统的稳定追踪控制

利用非线性反馈控制实现陈氏混沌系统在有界条件下对任意信号的追踪．根据系统结构特点选取合适的反馈方式．设计非线性控制律．并由Lyapunov直接方法证明误差信号渐近稳定于零且所有变量满足有界条件．数值研究结果表明．受控系统可对任意形式光滑参考信号（包括其他混沌系统的输出信号）进行追踪．该方法是一种物理可实现的稳定追踪控制方法．也可用于不同混沌系统之间的异结构同步．     

Exponential synchronization of nonlinear multi‐agent systems with time delays and impulsive disturbances

The problem of cooperative synchronization of nonlinear multi‐agent systems with time delays is investigated in this paper. Compared with the existing works about synchronization (or consensus) of multi‐agent systems, the method in this paper provides a more general framework by considering nonlinear multi‐agent systems with time delays and impulsive disturbances. The model in this paper is sufficiently general to include a class of delayed chaotic systems. Based on the Lyapunov stability theory and algebraic graph theory, sufficient conditions are presented to guarantee the cooperative exponential synchronization for these multi‐agent delayed nonlinear systems. These conditions are expressed in terms of linear matrix inequalities, which can easily be checked by existing software tools. It is seen that the Lyapunov functions must be constructed based on the graph topology to prove synchronization. The well‐known master–slave (drive‐response) synchronization of two chaotic delayed systems is a special case of this paper, and therefore, the results in this paper are also useful for practical applications in secure communication. Simulation results verify the effectiveness of the proposed synchronization control algorithm. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.