一种基于状态观测器的Duffing系统的混沌控制

目的对状态不可测系统混沌现象进行有效控制,以削弱或消除对系统造成危害的混沌运动.方法导出在一定意义下等价于原系统的重构状态,用重构状态代替真实状态来组成状态反馈,利用状态观测器法对Duffing系统进行混沌理论分析和实验仿真,在给定控制率作用下,使系统由混沌状态进入周期运行状态.结果提出了一种利用状态观测器对Duffing方程进行混沌控制的方法,使系统由初始混沌轨道转入到非混沌轨道.结论基于状态观测器的控制方法可以实现对混沌现象的有效控制,仿真结果证明了方法的有效性.     

不同种混沌系统之间的同步

为实现不同种混沌系统之间的同步问题,提出一种基于高增益观测器的滑模控制混沌同步方法.该方法以混沌同步误差系统的标准型为模型,将两个混沌系统之间的结构差异扩张成系统的状态,尽可能少地利用可测的系统信息来构造高增益观测器估计系统的所有状态,设计出物理上可实现的滑模控制策略,有效地解决了不同种系统之间的混沌同步问题.理论分析和仿真结果都验证了该方法的可行性和有效性.该方法在基于混沌同步的保密通信中有很好的应用前景.     

失配混沌系统的同步研究

为实现参数失配的混沌系统或者不同混沌系统之间的混沌同步问题,提出了一种基于高增益观测器的滑模控制混沌同步方法.该方法以混沌同步误差系统的标准型为模型,将2个参数失配或者系统结构的差异扩张成系统的状态,利用可测的系统信息来构造高增益观测器估计系统的所有状态,并设计出物理上可实现的滑模控制策略,有效地解决了参数失配系统或者不同系统之间的混沌同步.理论分析以及在保密通信中的应用仿真结果都验证了方法的可行性和有效性.     

基于凹槽滤波的Lorenz类混沌系统控制

研究了Lorenz类混沌系统的控制问题,采用凹槽滤波的方法,在不改变Lorenz类混沌系统参数的前提下,引导系统转化为期望的低周期状态,同时控制效果在弱噪声干扰下具有很强的鲁棒性,数值仿真结果将进一步证实本文的结论.     

基于扩张状态观测器的电力系统混沌滑模控制

针对电力系统遭受较大周期性扰动时出现的混沌现象,提出了一种基于扩张状态观测器的滑模控制方法。设计扩张状态观测器观测系统的状态变量,通过定义扩张状态变量将外部扰动近似为1个已知量,简化滑模控制器的设计过程,实现系统的快速收敛。并采用Lyapunov稳定性理论证明了系统的稳定性。仿真结果表明:该控制方法能够有效地控制电力系统混沌振荡,并缩短受控系统的收敛时间。     

基于状态观测器混沌系统的非线性反馈控制

提出了采用带有状态观测器的非线性反馈方法研究混沌系统的控制问题,将这种控制方案应用于 Ｌｏｒｅｎｚ 系统的控制,仿真结果表明该控制方案具有较好的控制效果．     

一类基于自适应状态观测器的混沌同步方法

依据Lyapunov稳定理论,结合控制理论中的状态反馈及输出反馈理论,讨论了一种基于自适应状态观测器设计的混沌同步的方法.同时根据持续激励条件讨论了参数估计的收敛性,设计驱动系统的输出及响应系统,使两个同结构的混沌系统状态渐近同步.经过数值仿真证明该方法有效的实现了响应系统与驱动系统的同步并估计出未知参数.     

统一混沌系统的状态观测器反同步

利用观测器技术,研究了统一混沌系统的反同步问题．利用极点配置技术,设计出了一种基于状态观测器的混沌反同步方法,使得统一混沌系统达到了反同步．该方法简便且易于实现,达到反同步的速度快,数值模拟验证了所提方法的有效性．     

通过耦合混沌测量系统抑制噪声

混沌系统对韧值有很高的敏感性，用这种特性来测量小信号是很好的有应用前景的方法。因混沌系统对噪声也有很高的敏感性，在较强的噪声环境中，是否也能实现对小信号的测量，抑制噪声对测量系统混沌轨道的干扰是关键。可以认为将多个混沌测量电路耦合起来同时进行测量是一种可以抑制噪声的全新方法，这里对两个混沌测量系统的耦合进行了分析和数值实验，基于符号动力学理论，以及借鉴混沌同步的研究方法，数值结果表明，在合适的耦合条件下，该方法确能有效抑制噪声。     

基于微分几何理论的混沌同步研究

为了实现混沌同步实际应用中存在的参数失配混沌系统间的同步,在微分几何理论的基础上,仿照一般单输入单输出非线性系统的标准型描述方法研究了一种混沌同步误差系统的标准型.以混沌同步误差系统的标准型为模型,将混沌系统间的参数失配扩张成混沌同步误差系统的状态,并尽可能少地利用系统的可测信息构造高增益观测器来估计扩张系统的状态,最后用观测出的状态设计出同步控制策略来实现混沌同步.理论分析和定理证明验证了该方法的有效性.表明基于微分几何理论的混沌同步方法可以有效地实现参数失配混沌系统之间的同步.     

新混沌系统:Liu系统的线性状态反馈控制

研究了新型混沌系统——Liu系统的动力学行为和线性状态反馈控制问题.通过Routh-Hurwitz准则对系统的稳定性进行了分析,采用线性状态反馈方法在理论上证明了达到控制目标(平衡点的控制)时反馈系数的选取范围.数值仿真验证了采用该方法可以将混沌系统控制到失稳的平衡,并通过线性反馈控制将系统控制到了稳定的周期轨道.     

新混沌系统：Liu系统的线性状态反馈控制

研究了新型混沌系统——Liu系统的动力学行为和线性状态反馈控制问题．通过Routh—Hurwitz准则对系统的稳定性进行了分析，采用线性状态反馈方法在理论上证明了达到控制目标（平衡点的控制）时反馈系数的选取范围．数值仿真验证了采用该方法可以将混沌系统控制到失稳的平衡，并通过线性反馈控制将系统控制到了稳定的周期轨道．     

Model predictive path integral method for nonlinear random vibration control

In order to find a way to transfer back the state of a nonlinear random vibration system which is far away from the trivial equilibrium point, a model predictive path integral control method is introduced. Under certain conditions, the Hamilton-Jacobi-Bellman equation for optimal control of nonlinear random vibration can be linearized by exponential transformation. Based on the Feynman-Kac theorem, the path integral method can be used to solve the optimal control force. By introducing the idea of model predictive control, the control force can be updated in real time according to the actual state of the system. Numerical simulation is carried out for the control of two typical systems, van der Pol equation and Duffing equation. The results show that the state of the system can be quickly transferred to the vicinity of the ordinary equilibrium point, while the control force and real-time cost decreases monotonically after the initial fluctuation. Therefore, the model predictive control path integration method can be well applied to the vibration of random nonlinear systems far from the trivial equilibrium point.     

离散混沌系统的非线性反馈控制

提出一种利用非线性反馈控制离散系统混沌运动的方法、根据离散系统的稳定性理论．确定了非线性反馈控制增益的取值范围．理论分析和数值研究结果表明该方法不仅可以实现不动点的镇定,而且可以将离散混沌系统控制到低周期态。     

一个混沌系统的控制与同步

对一个三维混沌系统,分析了它的稳定性,并通过自适应的方法在参数全未知的情况下控制到相应的不稳定平衡点.采用自适应的方法来实现系统的同步,其中的每一步都用Lyapunov第二方法从理论上证明该方法的有效性,并用数值仿真再次说明这些方法的有效性.     

一个广义Lorenz混沌系统的控制和同步

对于一个广义Lorenz混沌系统,分析了它的稳定性,通过线性反馈方法把其控制到相应的不稳定的平衡点.采用线性反馈控制和自适应控制2种方法以实现该系统的同步.用Lyapunov第二方法从理论上证明该同步方法的有效性.数值仿真结果表明,这些控制方法是有效的.     

类Lorenz方程组的混沌控制

阐述了平面不可压缩的Navier-Stokes方程的一个五模类Lorenz系统的混沌控制问题,通过分析其平衡点的稳定性,利用线性反馈的方法把系统控制到不稳定的平衡点,同时用Lyapunov第二方法证明,最后数字仿真证明这种控制方法的有效性。     

Design for robust stabilization of nonlinear systems with uncertain parameters

Based on Lyapunov stability theory, a design method for the robust stabilization problem of a class of nonlinear systems with uncertain parameters is presented. The design procedure is divided into two steps: the first is to design controllers for the nominal system and make the system asymptotically stabilize at the expected equilibrium point； the second is to construct closed-loop nominal system based on the first step, then design robust controller to make the error of state between the original system and the nominal system converge to zero, thereby a dynamic controller with the constructed closed-loop nominal system served as interior dynamic is obtained. A numerical simulation verifies the correctness of the design method.     

一类结构不确定非线性系统的鲁棒镇定

基于鲁棒控制Lyapunov函数,首先给出一个函数为鲁棒控制Lyapunov函数的等价条件,进而获得该类系统可鲁棒稳定、可鲁棒实用稳定、可鲁棒渐近稳定的充分条件,并构造了与之相应的逐点最小范数的连续状态反馈控制律.仿真实例说明了所采用方法的有效性.     

一类混合混沌系统的无源控制

针对一类复杂的混合混沌动力学系统,研究系统的无源控制问题.根据无源性网络理论,分析了将混合混沌系统等效为无源系统的基本条件;在此基础上,设计混沌动力学系统的状态反馈控制器,实现最小相位混沌系统和弱最小相位混沌系统在任意平衡点上的渐近稳定.研究表明,利用等效无源控制策略对系统中的混沌行为实行切换控制,可以消除系统中的混沌运动,降低系统自激振动的危害,实现系统的快速稳定.