分数阶Rossler混沌系统的模糊同步控制

采用分数阶T-S模糊模型对分数阶Rossler混沌系统建模．使用并行分布式补偿方法设计模糊状态反馈控制器,使得闭环系统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．利用所设计的模糊状态反馈同步控制器实现了两个具有不同初始条件的分数阶Rossler混沌系统的同步．数值仿真结果表明该方案的有效性．     

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。     

分数阶直驱风力发电机模糊混沌控制北大核心CSCD

研究了分数阶直驱永磁同步发电机(D-PMSG)混沌模型的稳定性与控制器设计问题。首先,针对D-PMSG中实际电感和电容存在的分数阶特性,建立了分数阶D-PMSG混沌模型,采用分数阶稳定性理论分析其混沌特性。然后,针对D-PMSG非线性模型,采用Takagi-Sugeno(T-S)模型建立其线性子模型,并分析其混沌运行状态。最后,利用并行分布补偿(PDC)控制方法设计模糊状态反馈控制器,采用分数阶李雅普诺夫稳定性理论,以线性矩阵不等式形式给出系统Mittag-Leffler稳定的充分条件。仿真结果表明,所设计的控制器能有效消除D-PMSG中的混沌运动现象,具有较好的控制效果和较强的鲁棒性。     

一类分数阶非线性混沌系统的同步控制

在分数阶非线性系统同步控制的研究中,针对一类分数阶非线性混沌系统,研究了基于分数阶控制器的同步方法.利用状态反馈方法和分数阶微积分定义,设计了分数阶混沌系统同步控制器.进一步,根据分数阶非线性系统稳定性理论、Mittag-Leffler函数、Laplace变换以及Gronwall不等式,证明了同步控制器的有效性.最后,通过数值仿真,实现了初始值不同的两个分数阶非线性混沌系统同步.误差响应曲线表明研究的分数阶非线性系统同步响应速度快,控制精度高,验证了本文所设计的混沌同步控制方案的可行性.     

分数阶时滞复Lorenz混沌系统的控制与同步

基于分数阶时滞非线性系统稳定性理论,设计线性反馈控制器,实现分数阶时滞混沌系统的控制;基于矩阵配置控制器的设计方法,利用时滞分离法,实现参数未知的分数阶时滞混沌系统的同步。以分数阶时滞复Lorenz系统为例进行了研究,分别分离原系统各个变量的实部和虚部,将其转化为分数阶时滞非线性系统,研究其混沌特性,实现了混沌系统的控制以及利用矩阵配置控制器的设计方法实现了参数未知的混沌系统的同步,数值仿真验证了结果的有效性,易于工程实现。     

一类分数阶超混沌系统的同步及其应用

应用分数阶微积分稳定性理论,提出了一类分数阶超混沌系统同步控制的新方法,通过在分数阶超混沌响应系统中设计两个控制器,实现了分数阶超混沌Chen系统之间的同步。并将该方案应用到保密通信中,利用混沌掩盖技术,实现了复杂非周期信号的安全传送,在接收端通过去掩盖,毫无失真地恢复了有用传送信号。数值仿真和理论分析结果的一致性表明了该方案的有效性和可行性。     

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.     

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。     

分数阶异结构超混沌系统完全同步与反相同步控制

以分数阶Lü混沌系统和分数阶Chen超混沌系统为例,研究了维数不同、分数阶次不相等的异结构的混沌系统和超混沌系统的完全同步和反相同步.首先,基于分数阶系统稳定性理论和非线性动力学理论,构造出相应的非线性控制器,实现了两个维数不同,分数阶次不相等异结构混沌系统与超混沌系统的完全同步和反相同步;其次,基于分数阶稳定性理论,对上述两类同步给出了严格的数学证明;最后,借助于预估-校正算法,利用数值模拟验证了所提方法的有效性.     

基于状态观测器的超混沌保密通信系统的设计

为了解决保密通信的问题,在研究混沌同步的基础上,设计一种基于状态观测器的超混沌保密通信系统。混沌系统采用超混沌Liu系统作为基础模型,有效地提高系统的保密性;通过对n×n阶矩阵是否满秩求解,完成对2个超混沌系统能否达到同步的判定,避免计算高维系统的Lyapunov指数,具有广泛的适用性;混沌系统选择en(t)=y2+(1+x2)p(t)作为加密函数,保证该保密通信方案的灵活性。实验表明,本文设计的超混沌保密通信系统,具有比较高的安全性、广泛的适应性、能够支持一定的动态调整等特点。     

Projective synchronization of two different fractional-order chaotic systems via adaptive fuzzy control

In this paper, the projective synchronization problem of two fractional-order different chaotic (or hyperchaotic) systems with both uncertain dynamics and external disturbances is considered. More particularly, a fuzzy adaptive control system is investigated for achieving an appropriate projective synchronization of unknown fractional-order chaotic systems. The adaptive fuzzy logic systems are used to approximate some uncertain nonlinear functions appearing in the system model. These latter are augmented by a robust control term to compensate for the unavoidable fuzzy approximation errors and external disturbances as well as residual error due to the use of the so-called e-modification in the adaptive laws. A Lyapunov approach is adopted for the design of the parameter adaptation laws and the proof of the corresponding stability as well as the asymptotic convergence of the underlying synchronization errors towards zero. The effectiveness of the proposed synchronization system is illustrated through numerical experiment results.     

Elaboration of a generalized approach to control and to synchronize the fractional-order chaotic systems

In this paper, a new general optimal structure and parameters of the fractional-order feedback control law (OSP-FoF) is developed for controlling and synchronizing a large class of fractional-order chaotic systems (FoCS). The design of the OSP-FoF model is based on bounded-input bounded-output stabilization arguments, small gain theorem (SGT), and the matrix norms. The proposed model is theoretically rigorous and represents a powerful and simple approach which provides a reasonable trade-off between computational overhead, storage space, numerical accuracy and stability analysis for control and synchronization purposes of FoCS. Simulation results for the stabilization and synchronization of fractional-order hyperchaotic systems demonstrate the effectiveness of this newly proposed approach.     

一类不确定非线性系统的模糊动态输出反馈控制

利用模糊T－S模型对一类不确定非线性系统进行模糊建模,在此基础上研究基于观测器的模糊动态输出反馈控制,给出了模糊闭环系统二次稳定的充分条件及其反馈控制增益和观测器的求法,以及输出反馈控制器的设计方法,仿真结果证明所提出的控制方法是有效的。     

基于LMI的非线性时滞系统的输出反馈控制

利用模糊T—S模型对一类不确定非线性时滞系统进行模糊建模，在此基础上研究基于观测器的模糊动态输出反馈控制，利用矩阵不等式(LMI)算法给出了模糊闭环系统稳定的充分条件及其反馈控制增益和观测器增益的求法，以及输出反馈控制器的设计方法。最后仿真结果证明所提出的控制方法是有效的。     

分数阶Rucklidge混沌系统的同步研究

主要讨论了分数阶混沌系统的同步问题.采用线性以及自适应控制两种不同的方案实现了分数阶Rucklidge系统的混沌同步.这两种方案均具有结构简单、易于实现的特点.而且,基于分数阶微分方程稳定性理论,可以保证同步是全局渐近稳定的.最后,数值结果证明了两种方案的可行性.     

Conditions for stabilizability of linear switched systems

This paper investigates some conditions that can provide stabilizability for linear switched systems with polytopic uncertainties via their closed loop linear quadratic state feedback regulator. The closed loop switched systems can stabilize unstable open loop systems or stable open loop systems but in which there is no solution for a common Lyapunov matrix. For continuous time switched linear systems, we show that if there exists solution in an associated Riccati equation for the closed loop systems sharing one common Lyapunov matrix, the switched linear systems are stable. For the discrete time switched systems, we derive a Linear Matrix Inequality (LMI) to calculate a common Lyapunov matrix and solution for the stable closed loop feedback systems. These closed loop linear quadratic state feedback regulators guarantee the global asymptotical stability for any switched linear systems with any switching signal sequence.     

基于自适应神经网络的分数阶混沌系统滑模同步

针对一类异结构不确定分数阶混沌系统的同步问题,基于Lyapunov稳定性理论和分数阶系统稳定性理论,提出一种神经网络结合干扰观测器的主动反馈控制方法. 设计一种非线性干扰观测器对干扰进行观测,通过滑模控制对未观测出的部分干扰进行补偿,最终实现分数阶混沌系统的同步.与现有方法相比,采用的模型更符合工程应用实际,且不需要已知不确定项上界.数值仿真验证了所提出方法的有效性和正确性.     

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。     

Robust Finite-time Synchronization of Non-identical Fractional-order Hyperchaotic Systems and Its Application in Secure Communication

This paper proposes a novel adaptive sliding mode control (SMC) method for synchronization of non-identical fractional-order (FO) chaotic and hyper-chaotic systems. Under the existence of system uncertainties and external disturbances, finite-time synchronization between two FO chaotic and hyperchaotic systems is achieved by introducing a novel adaptive sliding mode controller (ASMC). Here in this paper, a fractional sliding surface is proposed. A stability criterion for FO nonlinear dynamic systems is introduced. Sufficient conditions to guarantee stable synchronization are given in the sense of the Lyapunov stability theorem. To tackle the uncertainties and external disturbances, appropriate adaptation laws are introduced. Particle swarm optimization (PSO) is used for estimating the controller parameters. Finally, finite-time synchronization of the FO chaotic and hyper-chaotic systems is applied to secure communication.