奇异Lur'e网络的自适应牵制聚类同步控制

本文分别研究了由奇异和非奇异Lur''e系统组成的具有多种耦合方式时滞复杂动态网络的聚类同步问题. 通过设计一类牵制反馈控制器, 仅控制当前聚类中与其它聚类有直接连接的Lur''e系统, 从而有效减少控制器个数同时降低控制成本. 考虑到网络具有多种耦合方式, 本文合理构造Lyapunov 泛函, 并有效利用扇形条件、非线性函数类概念、S过程以及Lyapunov 稳定性定理等方法, 分别给出奇异和非奇异Lur''e 动态网络实现聚类同步的判定条件. 此外, 为有效节省控制成本, 针对控制强度设计一类自适应更新定律, 从而得到网络实现聚类同步的最优控制强度. 最后, 为了验证所得聚类同步判定条件和控制器的有效性, 对一类典型Lur''e网络聚类同步问题进行了数值仿真.     

时滞Lur'e网络的事件触发脉冲自适应同步控制

本文研究了一类带有混合时变时滞Lur''e网络的全局同步及其脉冲自适应控制问题. 首先, 为实现网络的全局指数同步并有效避免控制器连续控制, 设计了一类基于事件触发的脉冲反馈控制器. 同时, 为获得最优控制强度,针对反馈控制输入设计了一种自适应更新定律并实现脉冲控制与反馈控制的动态平衡. 其次, 基于推广的比较原理以及参数变分策略, 提出了该控制策略下的Lur’e网络实现全局指数同步的充分判定条件, 并精确给出了指数同步的收敛速度. 最后, 通过相应的仿真算例来验证本文提出的控制方案和理论分析的正确性和有效性.     

复杂动态网络自适应有限时间同步控制

本文利用自适应控制的方法,研究了复杂动态网络有限时间同步控制问题.针对网络的耦合权重已知和耦合权重未知两种情况,分别设计了相应的自适应控制器和参数自适应律.利用有限时间稳定性定理和Lyapunov稳定性理论,证明了复杂动态网络的误差动态系统是有限时间稳定的,并给出了同步过渡时间上界的估计.最后,利用数值算例验证了本文结论的有效性.     

随机Lur’e时滞网络的指数同步与脉冲控制

本文研究了一类具有不对称耦合和时变时滞随机Lur’e动态网络的全局指数同步问题. 为了使网络中的所 有Lur’e系统达到同步, 文章提出了一种实用的脉冲控制策略, 利用平均脉冲间隔概念、Perron-Frobenius定理、比较 原理、参数变分法和无参照系统策略, 给出了保证网络实现全局指数同步的充分条件. 基于脉冲信号既能促进网络 群聚行为同时也可能阻碍网络同步这一事实, 本文分别讨论了积极脉冲效应和消极脉冲效应作用下网络实现同步 的判定方法, 同时给出了不同脉冲效应作用下网络的收敛速度. 提供了数值仿真证明主要结果和控制策略的有效 性.     

惯性忆阻神经网络固定时间抗干扰聚类同步控制

本文研究了具有外部干扰的惯性忆阻神经网络固定时间聚类同步控制问题. 通过设计一类经济型的固定 时间控制器, 保证了耦合网络系统在固定时间内以较少的能量消耗实现聚类同步. 为提高网络的普适性, 文中神经 网络的激活函数为非连续函数. 基于Filippov解理论以及固定时间控制理论, 获得了耦合网络的同步性判据, 给出了 收敛时间的具体上界, 验证了网络抗干扰能力. 最后, 通过数值仿真说明了理论结果的有效性.     

时延复杂网络的自适应周期间歇同步控制

研究同时具有耦合时延和节点时延复杂网络的自适应周期间歇同步控制问题.运用 Lyapunov 稳定性理论,自适应控制、牵制控制和间歇控制方法,给出保证该时延复杂网络全局指数同步、且保守性更小的判定准则,并给出相应的自适应和牵制自适应间歇同步控制器设计,该控制策略对节点间的耦合强度和网络的拓扑结构等具有较强的鲁棒性.最后以时延非线性动力系统为节点对复杂网络进行数值仿真,验证了结论的正确性和有效性.     

未知干扰下混沌系统的修正函数投影滞后同步

针对一类驱动系统和响应系统均存在未知干扰的混沌系统的修正函数投影滞后同步的问题,提出了一种修正函数投影滞后同步方案。基于Lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,设计了两种响应系统,构建了自适应控制器和干扰控制强度更新规则,在系统不确定干扰未知的情况下,实现了混沌系统的修正函数投影滞后同步,干扰控制强度也可以自适应确定。最后以一个超混沌系统为例,验证了理论分析的正确性、有效性和鲁棒性。控制器设计简单实用,在保密通信等领域具有广阔的应用前景。     

具有控制约束的分数阶混沌系统柔性同步控制

研究具有控制约束的两个相同分数阶混沌系统的同步问题.首先,在不消除非线性项的情况下,基于比例控制与自适应控制理论,设计线性自适应切换控制器,实现分数阶混沌系统的同步;其次,考虑到控制器存在约束,利用能够提供无限子控制器的柔性变结构控制策略对线性控制器进行改进,设计柔性变结构控制器,以应对控制的约束,并对线性控制器进行优化;同时,基于分数阶系统Mittag-Leffler稳定判定定理对误差系统的稳定性进行证明.在兼顾系统稳定性与鲁棒性的情况下,可以缩短系统的调整时间,并有效抑制抖振.最后,利用所设计的自适应柔性控制器实现分数阶Chen系统的混沌同步,并通过仿真对比两控制器控制效果,从而验证柔性变结构方法在具有约束的分数阶混沌系统同步控制中的优越性.     

多无人机完全分布式有限时间编队控制

针对分布式通信网络,研究多无人机完全分布式编队生成和保持控制问题.基于滑模和自适应方法设计自适应耦合增益,进而结合与邻居无人机之间的相对状态设计一种新的有限时间编队控制器.该算法去掉了传统编队控制器依赖通信网络范围和拓扑及Leader无人机状态等全局信息的限制,基于Lyapunov理论证明无人机编队误差在有限时间可以收敛到边界可调的邻域内.对三维运动的多无人机编队进行仿真验证,结果显示,所设计的编队控制算法可以实现多无人机有限时间完全分布式编队生成和保持.     

基于非线性牵制控制的分数阶混沌网络聚同步

针对分数阶混沌复杂网络,提出一种非线性牵制控制策略实现网络聚同步.根据网络结点的不同属性,只对群间点施加非线性控制,然后基于分数阶系统稳定性理论,给出了实现聚同步的充分条件.数值仿真验证了该聚同步方案的有效性和正确性,同时深入讨论了控制增益和耦合强度等对聚同步的影响.     

一类异结构分数阶复杂网络的自适应同步

复杂网络结构的复杂性以及节点行为的多样性等因素, 使得分数阶复杂网络的同步与控制研究得到了国内外研究者的广泛关注。本文讨论了异结构分数阶复杂网络的同步问题。应用自适应控制方法设计出一类非常简单的控制器,基于分数阶稳定性理论,选择合适的分数阶参数,推导出两类异结构分数阶复杂网络状态同步的充分条件,仿真结果进一步验证了本文所设计自适应控制器的有效性,并详细分析了分数阶参数复杂网络同步的影响。     

单边Lipschitz的Lur’e型微分包含系统的非脆弱同步设计

本文针对单边Lipschitz的Lur’e型微分包含系统提出了一种非脆弱同步设计方法.首先,本文给出了单边Lipschitz的Lur’e型微分包含系统的主系统和从系统的数学模型以及相关的假设条件,并简要回顾了单边Lipschitz函数的概念及性质.随后,基于系统的输出,设计了能使误差系统渐近稳定的非脆弱控制器,同时指出设计该类控制器的必要性.最后,以转子系统为实际背景,借助Scilab给出了线性矩阵不等式和线性矩阵等式的混合问题的可行解,并利用Simulink进行了数值仿真,仿真结果验证了非脆弱控制器的有效性.     

基于间歇控制的不确定主从Lur’e系统的指数同步

研究了不确定主从Lur’e系统的问歇控制同步问题．运用Lyapunov稳定性理论和S-过程,首先推导出保证标称主从Lur’e系统指数同步的一个充分条件．在此基础上进一步得到了具有范数有界不确定性主从Lur’e系统鲁棒指数同步的结果．这些同步判据以矩阵不等式的形式给出．另外我们还提出了一种最小化性能指标的优化策略．最后,通过两个数值例子验证了结果的有效性．     

一个新的四维超混沌系统的滞后同步及其Simulink仿真

针对一个新的四维超混沌系统,研究了它的滞后同步和参数辨识问题。基于Lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,利用误差系统的状态反馈量设计控制器,在通道有无噪声的两种情况下,实现了该系统的滞后同步,同时辨识出所有未知参数,控制器的控制强度也可以自适应确定。最后采用Simulink数值仿真验证了理论的正确性、有效性和鲁棒性。     

一类复杂网络同步研究的新方法

针对一类耦合网络,基于变结构控制方法研究了其同步问题。针对耦合网络设计切换面,通过极点配置,选择系统的左特征向量函数来设计切换面,使得系统的状态轨线在期望的同步轨道保持稳定;针对系统模型,设计变结构控制器。通过选取合适的到达条件构造控制器,使得从任意初始状态出发网络状态能够在有限时间内到达切换面。仿真结果表明了所设计控制器的有效性。     

一类时滞复杂动态网络的鲁棒自适应同步问题

针对一类耦合时滞复杂网络,基于变结构控制研究其同步问题.首先,利用系统的左特征向量函数设计切换面,使网络的运动轨线在期望的同步轨道保持稳定;然后,针对网络中的非线性项已知和未知时,分别设计相应的滑模控制器,使从任意时刻出发的动态网络轨线都能在有限时间内同步到达期望的轨道;最后,利用所设计的控制器对两个算例进行仿真,仿真结果说明了所设计控制器的有效性.     

时变耦合复杂网络的有限时间广义外部同步

研究了两个具有时变耦合矩阵的复杂动态网络的有限时间广义外部同步的问题。设计了有限时间控制器, 使两个网络能在有限时间内实现外部同步。利用微分方程的有限时间稳定性理论,得到了复杂网络实现有限时间外部同步的充分条件。为了验证所提方案的有效性,给出了仿真算例,算例验证了有限时间广义外部同步方案的有效性。     

输出耦合的复杂网络自适应脉冲同步

应用自适应脉冲控制策略实现输出耦合复杂网络的同步.通过构造Lyapunov泛函,设计合适的自适应脉冲控器,并利用脉冲微分方程理论,建立了网络的同步准则.该准则保证了动态网络渐进同步于任意指定的网络中的单独节点的状态.数值模拟表明所得控制器的有效性.     

具有参数不确定性的航天器姿态有限时间稳定控制

针对存在参数不确定性的航天器姿态稳定控制系统,提出了一类基于奇次性理论的有限时间姿态控制器.首先,通过引入新的自适应状态变量,将航天器姿态控制系统转换为一个级联系统;然后,基于齐次性的理论方法,设计了一类新颖的有限时间渐近渐近稳定控制器,并利用李亚普诺夫理论,证明了系统在存在参数不确定性时的渐近稳定性及不存在参数不确定性时的闭环系统有限时间稳定性.最后,将提出的算法应用于某刚体航天器姿态稳定控制任务中,数字仿真结果验证了方案的有效性和可行性.     

耦合混沌系统自适应修正函数投影同步

针对一类含有模型不确定和外界扰动的混沌系统,通过构造合适的响应系统,提出了一种修正函数投影同步方法.基于李亚普诺夫稳定性定理和单向耦合同步原理,给出了2种混沌驱动的响应系统的设计方案,通过设计合适的控制器和自适应律,使得驱动—响应系统按照期望的函数尺度因子矩阵实现同步.所设计的控制策略对模型不确定和外界干扰有较强的鲁棒性,且不需要预先已知不确定项的界值.此外,在耦合反馈系数中引入自适应律,使得耦合反馈系数可随自适应律自由调整到最佳值.理论分析及仿真结果表明了该方案的有效性.