时空混沌系统参量辨识律的设计与投影同步研究

研究了相互耦合的时空混沌系统的参量辨识与投影同步问题. 依据Lyapunov定理, 设计了参量辨识律和表征耦合强度的待定函数的自适应律, 对响应系统中的未知参量进行了有效辨识, 并完成了时空混沌系统的投影同步研究. 采用具有时空混沌行为的Burgers方程作为实例进行了仿真分析.     

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.     

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.     

不确定自催化反应扩散时空混沌系统的延时同步

设计了一种延迟同步控制器实现了时空混沌系统之间的同步控制.基于Lyapunov稳定性定理,确定了延迟同步控制器的结构以及系统状态变量之间的误差方程.以自催化反应扩散时空混沌系统为例,仿真模拟验证了该控制器的有效性.进一步设计了参量辨识器,对不确定自催化反应扩散时空混沌系统中的参量进行了有效辨识.通过研究有界噪声影响下系统的同步效果,表明该同步方法具有较好的抗干扰能力. 关键词： 时空混沌 延时同步 参量辨识 有界噪声     

非线性耦合时空混沌系统的反同步研究

利用非线性耦合方法研究了离散型时空混沌系统的反同步问题.对时空混沌系统的线性项和非线性项进行适当的分离,利用系统本身的非线性项作为耦合函数,实现了两个二维耦合映象格子的反同步.进一步将这种非线性耦合方法推广应用到由二维耦合映象格子构成复杂网络的反同步研究中,仿真模拟发现仍具有理想的反同步效果. 关键词： 反同步 非线性耦合 耦合映象格子 复杂网络     

结构与参量不确定的网络与网络之间的混沌同步

进行了结构与参量不确定的网络与网络之间的混沌同步研究．通过设计适当的控制输入,不但实现了两个复杂网络之间的混沌同步,而且网络节点状态方程中的未知参量和网络内部节点之间的耦合强度也被同时确定．通过采用具有调制损耗的CO2激光器的状态方程进行仿真实验,发现网络与网络之间的同步性能非常稳定．     

基于线性反馈控制的不确定混沌系统的参数辨识

基于线性反馈控制方法和Lyapunov稳定性理论,研究了参数不确定系统的混沌同步和参数辨识,设计了普遍适用的参数自适应控制律,理论证明设计的控制器可使得两个结构相同但参数不同的混沌系统渐近地达到同步,并且可以辨识出响应系统的未知参数. Lorenz系统和蔡氏电路的数值仿真进一步表明了该方法的有效性. 关键词： 不确定混沌系统 同步 参数辨识 Lyapunov函数     

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.     

一类参数未知混沌系统的追踪控制与参数辨识

针对一类参数未知的混沌系统,提出一种追踪控制方法,基于Lyapunov稳定性理论,设计了追踪控制器和参数自适应控制律,实现了混沌系统的追踪控制和未知参数的辨识.以统一混沌系统为例进行了数值模拟,结果表明了该方法的有效性. 关键词： 混沌系统 追踪控制 参数辨识     

不同结构混沌系统的自适应同步和反同步

针对不同结构混沌系统的同步与反同步问题进行了研究.在系统参数已知时,采用主动控制法实现混沌系统的同步与反同步,并将主动控制器的设计方法进行了推广.在参数未知时,基于Lyapunov稳定性理论和自适应控制方法,给出了自适应控制器和参数自适应律,实现了参数均未知且结构不同的驱动系统和响应系统的同步与反同步.在控制器的设计过程中,将驱动系统和响应系统进行互换,讨论了互换前后的控制器和自适应律之间的关系.数值仿真结果说明了所提出设计方法的有效性. 关键词： 混沌同步 反同步 主动控制法 自适应控制法     

Parameter identification and synchronization of spatiotemporal chaos in an uncertain Gray-Scott system

The zero-asymptotic property of sliding variables in discrete systems is extended to a continuous one and applied to partial differential equations which describe spatiotemporal chaos. A method of chaos synchronization and parameter identification is proposed. The synchronization controllers and the parameter recognizers are designed. The uncertain Gray-Scott system is taken as an example to verify the effectiveness of the method. Simulation results show that the identification variables in the parameter recognizers may take the place of the unknown parameters in both target and response systems. Global synchronization of the two spatiotemporal chaotic systems with uncertain parameters may be realized quickly after controllers are added. Supported by the Natural Science Foundation of Liaoning Province, China (Grant No. 20052151) and the Innovative Team Program of Liaoning Educational Committee     

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.     

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.     

Spatiotemporal chaos synchronization of an uncertain network based on sliding mode control

The sliding mode control method is used to study spatiotemporal chaos synchronization of an uncertain network.The method is extended from synchronization between two chaotic systems to the synchronization of complex network composed of N spatiotemporal chaotic systems.The sliding surface of the network and the control input are designed.Furthermore,the effectiveness of the method is analysed based on the stability theory.The Burgers equation with spatiotemporal chaos behavior is taken as an example to simulate the experiment.It is found that the synchronization performance of the network is very stable.     

耦合映象格子中时空混沌的控制

采用相同的相空间压缩方法,有效地控制了均匀及非均匀耦合映象格子中的时空混沌.数值模拟结果表明,在一定的相空间压缩参数区域内,控制时空混沌到均匀稳定状态时,控制结果与控制参数之间存在确定的函数关系.利用这个控制方程,选择不同的相空间压缩参数控制耦合映象格子中的时空混沌,获得了各种所需要的稳定斑图 关键词： 时空混沌 耦合映象格子     

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.     

How many parameters can be identified by adaptive synchronization in chaotic systems?

Five interesting experiments have been done for a class of chaos synchronization systems with unknown parameters and unknown control directions. And three important conclusions about parameters identification have been made. First, a necessary and sufficient condition for parameters identification is obtained. Second, a Nussbaum method is proposed to solve the problem of unknown control direction. Third, the adaptive method is not infinitely effective considered for our current ability of computation and simulation algorithm.