环形加权网络的时空混沌延迟同步

研究了环形加权网络的时空混沌延迟同步问题.以随时间和空间演化均呈现混沌行为的时空混沌系统作为网络的节点,通过环形加权连接使所有节点建立关联.基于线性稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络延迟同步的条件.在最大Lyapunov指数小于零的区域内,任取节点之间耦合强度的权重值,均可以使整个网络实现延迟同步.采用具有时空混沌行为的自催化反应扩散系统作为网络节点,仿真模拟验证了该方法的有效性. 关键词： 延迟同步 加权网络 时空混沌 Lyapunov指数     

最近邻耦合网络的时空混沌同步研究

本文进行了最近邻网络的时空混沌同步研究.以时空混沌系统作为网络的节点,基于Lyapunov稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络完全同步的条件.采用Fisher-Kolmogorov时空混沌系统作为网络节点实例进行了仿真模拟,获得了理想的同步效果.进一步研究了有界噪声影响下网络的同步性能,结果显示它具有较强的抗干扰能力.     

复Ginzburg-Landau方程时空混沌的网络同步与参量辨识

研究了参量未知的时空混沌系统构成复杂网络的同步与参量辨识问题. 设计的参量辨识律可以有效地辨识复杂网络中所有节点时空混沌系统中的未知参量. 基于稳定性定理, 通过构造适当的Lyapunov函数, 确定了网络完全同步的条件. 以参量未知的一维复Ginzburg-Landau方程作为网络节点为例, 通过仿真模拟检验了参量辨识律以及同步方法的有效性.     

非线性耦合完全网络的时空混沌同步

利用N个Fitzhugh-Nagumo模型作为网络节点,通过非线性耦合构成完全网络,研究了这种网络的时空混沌同步问题.首先给出了复杂网络中连接节点之间的非线性耦合函数的一般性选取原则.进一步基于Lyapunov稳定性定理,理论分析了实现网络同步的条件以及控制增益的取值范围.最后,通过仿真模拟检验了以Fitzhugh-Nagumo模型作为网络节点所构成的完全网络的时空混沌同步效果.仿真结果表明,这种完全网络不但同步快速有效,而且网络规模的大小对网络同步稳定性的影响不敏感. 关键词： 同步 复杂网络 时空混沌 非线性耦合     

一种参数摄动的混沌异结构同步方法

研究了参数摄动情形下的混沌异结构同步问题,基于Lyapunov稳定性定理并结合范数理论给出了系统参数摄动下实现混沌异结构同步的一个充分条件,为同步控制器的设计提供了一般方法.只要两混沌系统维数相等,状态变量可测,就可利用所提方法实现系统参数摄动下的异结构同步,并能够保证在同步实现后同步控制量伴随误差变量一同收敛至零.该方法鲁棒性强,适用范围广,通过对混沌系统、超混沌系统的同步仿真,证实了该方法的有效性. 关键词： 混沌 超混沌 同步 Lyapunov函数     

大规模富社团网络的时空混沌同步

以Plankton时空混沌系统作为网络节点,通过非线性耦合构成富社团(rich-club,RC)网络,研究其时空混沌同步规律.首先给出了RC网络中连接节点之间的非线性耦合函数的一般性选取原则.进而基于Lyapunov稳定性定理,理论分析了实现网络同步的条件.最后,通过仿真模拟检验了网络的时空混沌同步效果.仿真研究表明,RC网络中各富节点之间以及这些富节点各自星形连接的子网络中的所有节点均实现了完全同步。     

节点结构互异的复杂网络的时空混沌反同步

研究了节点结构互异的离散型时空混沌系统构成复杂网络的反同步问题. 通过构造合适的Lyapunov函数, 确定了复杂网络中连接节点之间的耦合函数的结构以及控制增益的取值范围. 以物理中具有时空混沌行为的激光相位共轭波空间扩展系统、Gibbs电光时空混沌 模型、Bragg声光时空混沌模型以及一维对流方程的离散形式作为 网络节点构成的复杂网络为例进行了仿真模拟, 发现整个网络存在稳定的混沌反同步现象.     

一种异结构分数阶混沌系统投影同步的新方法

基于Lyapunov稳定性理论和分数阶系统稳定理论以 及分数阶非线性系统性质,提出了一种用来判定分数阶混沌系统是 否稳定的新的判定定理,并把该理论运用于对分数阶混沌系统的控制与 同步,同时给出了数学证明过程,严格保证了该方法的正确性与一般适用性. 运用所提出的稳定性定理,实现了异结构分数阶混沌系统的投影同步. 对分数阶Lorenz混沌系统与分数阶Liu混沌系统实现了投影同步; 针对四维超混沌分数阶系统,也实现了异结构投影同步. 该稳定性定理避 免了求解分数阶平衡点以及Lyapunov指数的问题,从而可以方便地选 择出控制律,并且所得的控制器结构简单、适用范围广. 数值仿真的结果取得了预期的效果,进一步验证了这一稳定性定理的 正确性及普遍适用性.     

激光时空混沌模型的加权网络投影同步

提出了一种实现加权网络时空混沌投影同步的方法.通过构造合适的Lyapunov函数,确定了加权网络中连接节点之间耦合函数的结构以及网络节点状态方程中分离配置的线性项的系数矩阵的取值范围.以Bragg声光双稳系统作为局域函数,单向耦合映像格子作为空间扩展系统构成激光时空混沌模型.通过仿真模拟检验了采用激光时空混沌模型作为网络节点的加权网络的投影同步效果.结果显示,对于任意的节点之间耦合强度的权重值,加权网络的投影同步均可以实现. 关键词： 投影同步 加权网络 时空混沌 Bragg声光双稳系统     

复杂网络时空混沌同步的Backstepping设计

利用Backstepping设计进行了复杂网络时空混沌的同步研究.首先将实现两个混沌系统同步的Backstepping设计推广到由m个时空混沌系统构成任意结构的复杂网络的同步研究中.进一步依据稳定性理论确定了网络同步时配置系数和控制增益满足的关系.整个网络实现同步仅需要在网络中的一个节点施加控制输入即可.进一步通过仿真实验验证了同步机理的有效性.     

Generalized chaos synchronization of a weighted complex network with different nodes

This paper proposes a method of realizing generalized chaos synchronization of a weighted complex network with different nodes. Chaotic systems with diverse structures are taken as the nodes of the complex dynamical network, the nonlinear terms of the systems are taken as coupling functions, and the relations among the nodes are built through weighted connections. The structure of the coupling functions between the connected nodes is obtained based on Lyapunov stability theory. A complex network with nodes of Lorenz system, Coullet system, Rõssler system and the New system is taken as an example for simulation study and the results show that generalized chaos synchronization exists in the whole weighted complex network with different nodes when the coupling strength among the nodes is given with any weight value. The method can be used in realizing generalized chaos synchronization of a weighted complex network with different nodes. Furthermore, both the weight value of the coupling strength among the nodes and the number of the nodes have no effect on the stability of synchronization in the whole complex network.     

Projective synchronization of spatiotemporal chaos in a weighted complex network

<正>Projective synchronization of a weighted complex network is studied in which nodes are spatiotemporal chaos systems and all nodes are coupled not with the nonlinear terms of the system but through a weighted connection.The range of the linear coefficient matrix of separated configuration,when the synchronization is implemented,is determined according to Lyapunov stability theory.It is found that projective synchronization can be realized for unidirectional star-connection even if the coupling strength between the nodes is a given arbitrary weight value.The Gray-Scott models having spatiotemporal chaos behaviours are taken as nodes in the weighted complex network,and simulation results of spatiotemporal synchronization show the effectiveness of the method.     

Projective synchronization of a complex network with different fractional order chaos nodes

Based on the stability theory of the linear fractional order system, projective synchronization of a complex network is studied in the paper, and the coupling functions of the connected nodes are identified. With this method, the projective synchronization of the network with different fractional order chaos nodes can be achieved, besides, the number of the nodes does not affect the stability of the whole network. In the numerical simulations, the chaotic fractional order Lü system, Liu system and Coullet system are chosen as examples to show the effectiveness of the scheme.     

基于滑模控制法实现规则网络的混沌同步

利用滑模控制法研究了规则网络的混沌同步问题. 将针对一个混沌系统进行控制或驱使一个混沌系统同步于另一个 混沌态的滑模控制法推广到由多个混沌系统构成的复杂网络的同步研究中. 设计了网络滑膜面以及控制输入, 并依据稳定性理论分析了它们的有效性. 选取Duffing系统和Coullet系统作为网络节点构成的规则网络为例进行了仿真模拟.     

Synchronization of spatiotemporal chaos in a class of complex dynamical networks

This paper studies the synchronization of complex dynamical networks constructed by spatiotemporal chaotic systems with unknown parameters. The state variables in the systems with uncertain parameters are used to construct the parameter recognizers, and the unknown parameters are identified. Uncertain spatiotemporal chaotic systems are taken as the nodes of complex dynamical networks, connection among the nodes of all the spatiotemporal chaotic systems is of nonlinear coupling. The structure of the coupling functions between the connected nodes and the control gain are obtained based on Lyapunov stability theory. It is seen that stable chaos synchronization exists in the whole network when the control gain is in a certain range. The Gray--Scott models which have spatiotemporal chaotic behaviour are taken as examples for simulation and the results show that the method is very effective.     

激光Maxwell-Bloch 方程时空混沌网络的同步研究

研究了激光Maxwell-Bloch 方程时空混沌网络的同步问题.对单模激光Maxwell-Bloch方程进行了修正. 以N个修正后具有时空混沌特性的单模激光Maxwell-Bloch方程作为网络节点构成复杂网络. 在考虑到网络连接过程中,节点时空混沌系统中的参量可能受到某种干扰而与实际值产生微小偏差的情况下,采用网络第一个节点的时空混沌系统同时并行驱动其余N-1个时空混沌系统达到同步. 进一步通过仿真模拟验证了同步方案的有效性.     

Chaos synchronization of a chain network based on a sliding mode control

A sliding mode control approach is proposed to implement the synchronization of the chain tree network. The doublescroll circuit chaos systems are treated as nodes and the network is constructed with the state variable coupling. By selecting a switching sliding surface, the chaos synchronization of the network is achieved with one control input only. The stability analysis and the numerical simulations demonstrate that the complete synchronization in a chain network can be realized for all nodes.