基于自适应模糊滑模控制的分数阶混沌系统的投影同步

基于模糊控制理论和滑模控制理论以及自适应控制理论,研究了一类含有外部扰动的不确定分数阶混沌系统的混合投影同步问题.提出了一种自适应模糊滑模控制的分数阶混沌系统投影同步方法.模糊逻辑系统用来逼近未知的非线性函数和外部扰动,并且对逼近误差采用了自适应控制,同时构造了一种具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面.应用分数阶Barbalat引理设计了自适应模糊滑模控制器和参数自适应律.最后数值仿真结果验证了所提控制方法的有效性.     

不同阶分数阶混沌系统的同步与参数辨识

针对不确定分数阶混沌系统的同步和参数辨识问题,提出一种新的方法,即用不同阶分数阶系统来同步和参数辨识.利用主动控制和预控制量方法,基于分数阶混沌系统稳定性理论和自适应控制理论,设计控制器,实现不同阶分数阶混沌系统之间的同步和参数辨识.理论和仿真结果实现了不同阶Chen 系统间的同步和辨识,表明了该方法的有效性.     

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。     

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Genesio Tesi系统的混沌及自适应同步

对具有五次方非线性项的分数阶Genesio-Tesi系统的混沌及自适应同步进行了研究.首先分析了该系统平衡点的稳定性,并发现该系统满足出现双涡卷混沌吸引子的必要条件.然后研究了在阶数相同和不同的两种情况下的吸引子以及系统随阶数变化的分岔情况.该系统在两种情况下存在混沌的最小有效维数分别为2.784和2.793.基于分数阶系统的稳定性理论,实现了该分数阶系统的自适应混沌同步.数值模拟验证了所设计的自适应控制器和未知参数的辨识观测器的有效性.     

不确定分数阶Colpitts系统的混沌同步研究

分数阶混沌系统在信息加密等领域具有广泛的研究价值。通过理论推导和数值仿真两方面的研究,采用分数阶系统的稳定性定理,对选取的分数阶多涡卷混沌Colpitts振荡电路系统的动力学特性进行了详细的分析,并计算出了该系统处于混沌态时的阶数范围。研究结果证明,当系统作混沌运动时,其混沌吸引子的形态存在特殊的演变过程,逐渐从单涡卷混沌吸引子演变为多涡卷混沌吸引子。将自适应技术和参数辨识技术应用到混沌系统的同步控制中,在参数不确定的情况下,基于Lyapunov函数稳定性理论,设计了合理的控制器和估计参数自适应律。利用不确定参数的自适应同步法,分别实现了系统在阶数相同和阶数不同两种情况下的完全同步以及对未知参数的辨识。该结果对于参数未知混沌系统的同步研究具有重要意义。     

双重不确定分数阶混沌系统的鲁棒自适应同步控制算法研究

针对一类含有未知参数且受外部扰动的双重不确定分数阶混沌系统的同步控制问题,提出一种易于实现的鲁棒自适应同步控制算法。基于分数阶Lyapunov稳定性定理和自适应控制策略,给出使同步误差系统鲁棒渐进稳定的自适应同步控制器设计方法。该控制器在实现混沌系统同步控制的同时,可以获得对未知参数的精确估计。以一类含绝对值项的分数阶混沌系统为例,通过MATLAB数值仿真验证该算法的有效性和可行性。     

一类参数不确定混沌系统的广义同步

针对一类混沌系统,研究了参数未知的混沌系统的广义同步．基于lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,给出了自适应控制器和参数自适应律的解析表达式．将该方法应用于参数未知的新混沌系统,理论证明了该方法可以使新混沌系统达到渐近的广义同步,并且可以辨识出系统的未知参数．数值模拟进一步证明了该方法的有效性．     

分数阶混沌系统广义混合投影同步与参数辨识

研究两个不同的分数阶混沌系统的广义混合投影同步(GHPS)及参数辨识.基于分数阶稳定性理论,运用自适应控制法与混合反馈控制法,设计混合反馈控制器及参数自适应控制律.控制器能够根据误差状态自动调节反馈增益系数,能有效提高同步效率,最终实现了两个不同的分数阶混沌系统的广义混合投影同步并估计出不确定参数,并给出严格数学证明.最后通过预估校正算法进行了数值仿真,结果表明:由驱动系统与响应系统构建的误差系统将在一定时间内稳定于零点,验证了该方法的有效性和可行性.     

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。     

新超混沌系统的动力学行为及自适应控制和同步

分析了一个新混沌系统的超混沌动力学行为,给出了这个未知参数的超混沌系统的自适应控制和同步问题的数值模拟结果.运用相图、分岔图、Lyapunov指数谱和庞加莱截面图,返回映射和功率谱等揭示了系统混沌行为的普适特征,基于Lyapunov稳定性理论,采用自适应控制方法将系统的混沌运动控制到一个不稳定的平衡点.此外,设计自适应控制律以实现超混沌系统的状态同步,仿真结果表明所提出的方法的有效性.     

Neural network-based synchronization of uncertain chaotic systems with unknown states

In this paper, synchronization of chaotic systems with unknown parameters and unmeasured states is investigated. Two nonidentical chaotic systems in the framework of a master and a slave are considered for synchronization. It is assumed that both systems have uncertain dynamics, and states of the slave system are not measured. To tackle this challenging synchronization problem, a novel neural network-based adaptive observer and an adaptive controller have been designed. Moreover, a neural network is utilized to approximate the unknown dynamics of the slave system. The proposed method imposes neither restrictive assumption nor constraint on the dynamics of the systems. Furthermore, the stability of the entire closed-loop system in the presence of the observer dynamics has been established. Finally, effectiveness of the proposed scheme is demonstrated via computer simulation.     

时滞混沌系统的参数辨识与自适应同步

研究了一类参数不确定的时滞混沌系统的自适应迟同步问题。基于Lyapunov-krasovskii泛函理论,分别设计了时滞同步控制器和参数自适应律。以系统为实验范例,通过实验仿真可知,该方案能使时滞混沌系统达到较满意的同步效果,并且未知参数能够得到较理想的辨识,在实际应用中具有普适性和可行性。     

Adaptive Synchronization of Uncertain Chaotic Systems Based on T–S Fuzzy Model

This paper presents an adaptive approach for synchronization of Takagi-Sugeno (T-S) fuzzy chaotic systems. T-S fuzzy model can represent a general class of nonlinear system and we employ it for fuzzy modeling of the chaotic drive system. Since the output of the drive system is only available for synchronization, the response system is designed based on fuzzy adaptive observer for uncertain parameters and parameter mismatch cases. We analyze the stability of the overall fuzzy synchronization system by applying Lyapunov stability theory and derive stability conditions by solving linear matrix inequalities (LMIs) problem. The adaptive law is derived to estimate the uncertain parameters or parameter mismatch. Numerical examples are given to demonstrate the validity of the proposed fuzzy adaptive synchronization approach.     

分数阶混沌系统同步及其保密通信

针对参数未知的分数阶Chen混沌系统,研究其同结构同步以及与分数阶Lü混沌系统的异结构同步问题。利用分数阶系统稳定性理论和拉普拉斯变换理论,设计并证明了系统的反馈控制器,给出了一种分数阶混沌保密通信系统。运用分数阶微积分的预估——校正算法进行数值仿真,验证了所提出方法的有效性。     

Fuzzy Adaptive Control of a Fractional Order Chaotic System With Unknown Control Gain Sign Using a Fractional Order Nussbaum Gain

In this paper we propose an improved fuzzy adaptive control strategy, for a class of nonlinear chaotic fractional order (SISO) systems with unknown control gain sign. The online control algorithm uses fuzzy logic sets for the identification of the fractional order chaotic system, whereas the lack of a priori knowledge on the control directions is solved by introducing a fractional order Nussbaum gain. Based on Lyapunov stability theorem, stability analysis is performed for the proposed control method for an acceptable synchronization error level. In this work, the Grünwald-Letnikov method is used for numerical approximation of the fractional order systems. A simulation example is given to illustrate the effectiveness of the proposed control scheme.      

Control and Synchronization Of A Class Of Uncertain Fractional Order Chaotic Systems Via Adaptive Backstepping Control

This paper presents the stabilization and synchronization problem of a class of fractional order chaotic systems with unknown parameters. A systematic step by step approach is explained to derive control results using an adaptive backstepping strategy. The analytically obtained control structure, derived by blending a systematic backstepping procedure with Mittag‐Leffler stability results, helps in obtaining the stability of a strict feedback‐like class of uncertain fractional order chaotic systems. The results are further extended to achieve synchronization of these systems in master–slave configuration. Thereafter, the methodology has been applied to two example systems, that is, chaotic Chua's circuit and Genesio‐Tesi system, which belong to addressed class, in order to show the application of results. Numerical simulation given at the end confirms the efficacy of the scheme presented here.