Liu混沌系统的线性反馈同步控制及电路实验的研究

研究了新型混沌系统——Liu混沌系统的同步控制问题，基于Liu混沌系统的混沌特性，采用线性反馈控制方法，给出了实现Liu混沌系统同步的控制参数取值范围，数值仿真和电路实验证实了该方法的有效性. 关键词： Liu混沌系统 线性反馈控制 混沌同步 电路     

分数阶混沌系统的异结构同步

基于分数阶线性系统稳定性理论，结合反馈控制和主动控制方法，提出了一种分数阶混沌系统异结构同步方法，给出了同步控制器解析式. 以分数阶Chen混沌系统和分数阶Liu混沌系统、分数阶新超混沌系统和分数阶超混沌Rssler系统的异结构同步为例, 进行了数值模拟，证实了该方法的有效性和可行性. 关键词： 分数阶混沌 异结构混沌同步 新超混沌系统 超混沌Rssler系统     

Coullet混沌系统的演化和控制实验

构建了Coullet混沌系统的硬件实验电路,改变系统的参数,可以从示波器上观察系统从稳定周期状态演变到混沌状态的分岔过程.采用非线性反馈控制方法实现了对Coullet混沌系统的有效控制,改变反馈控制增益,可以将Coullet系统从混沌状态控制到稳定的周期状态.     

分数阶Liu混沌系统及其电路实验的研究与控制

基于波特图的频域近似方法，研究了分数阶Liu混沌系统，并设计了一种树形电路单元来实现分数阶Liu混沌系统，通过对2.7阶Liu混沌系统的电路仿真和实验，以及α=0.8—0.1(步长0.1)Liu混沌系统的电路仿真，验证了树形电路单元的有效性，证实分数阶Liu混沌系统中确实存在混沌现象，且存在混沌的最低阶数为0.3. 设计简单有效的线性反馈控制器，实现了分数阶Liu混沌系统的混沌控制. 关键词： 分数阶Liu系统 电路实验 混沌控制     

单模激光Lorenz系统与3D混沌系统之间的混沌同步

研究了异结构混沌系统之间的同步控制问题.采用非线性反馈控制方法实现了3D混沌系统和单模激光Lorenz混沌系统之间的混沌同步.根据系统的稳定性理论,得到了非线性反馈控制器的结构和反馈控制增益的取值范围.仿真模拟的结果表明:目标系统和响应系统达到完全同步,两系统状态变量随时间的演化轨迹完全一致,并且误差变量经过短暂的时间序列以后始终平稳地趋于零.仿真模拟的结果证明了这种方法的有效性.     

基于直接延迟反馈的混沌反控制

在混沌有益时，有目的地产生混沌已经成为混沌学研究的热点问题，本文提出直接延迟反馈实现混沌的反控制，在非混沌系统中产生了混沌.该方法与间接延迟反馈控制方法相比，控制更加简单，更易于实现.该方法与Pyragas提出的延迟反馈混沌控制方法的控制器结构相同，因此，这种直接延迟反馈控制方法可以在需要混沌时产生混沌，不需要混沌时控制混沌，实现混沌控制和反控制的统一，为设计者提供最大的灵活性.针对参数处于非混沌区的Chen系统和Lorenz系统的仿真结果表明了该混沌反控制方法的有效性. 关键词： 混沌 反控制 直接延迟反馈     

参数未知分段混沌系统的时滞广义投影同步

研究了一类参数未知的分段修正Lorenz-Stenflo混沌系统的时滞广义投影同步问题. 基于Lyapunov稳定性理论, 提出了自适应非线性反馈控制器设计及其参数更新律, 能够根据误差大小和状态变化自动调节反馈系数, 在辨识出实时驱动系统和时滞响应系统多组未知参数的同时, 实现所有状态变量的不同比例广义投影同步. 仿真结果表明了该方法对分段混沌系统时滞同步的现实可行性和有效性. 关键词： 广义投影同步 分段混沌系统 时滞 参数未知     

基于粒子群优化的混沌系统比例-积分-微分控制

基于比例-积分-微分(PID)控制算法的简单性和实用性,但对于复杂非线性系统控制时参数的难以确定问题,运用集群智能中的改进粒子群算法进行PID控制器的优化,并应用于若干混沌系统的控制.对Hénon混沌、Duffing混沌、六辊UC 轧机混沌、Nagumo-sato神经元混沌、Chen氏混沌以及永磁同步电动机混沌的控制进行了仿真研究.研究结果表明： 用PID进行混沌系统的输出反馈控制是有效的,从而拓宽了PID控制的应用范围; 用简单方法控制复杂混沌系统是完全可能的,对混沌系统的控制具有较好的参考价值; 粒子 关键词： 混沌 比例-积分-微分控制 粒子群优化算法     

Liu混沌系统的混沌分析及电路实验的研究

研究了一种新型混沌系统——Liu混沌系统的基本动力学行为以及电路实现的问题，给出了相图、庞卡莱映射、功率谱以及李雅普诺夫指数，基于李雅普诺夫指数谱和分叉图分析了系统参数对Liu混沌系统的影响.最后设计硬件电路证实了Liu混沌系统以及Liu混沌系统随系统参数变化时的各种状态的存在.给出数值仿真和电路实验的结果. 关键词： Liu混沌系统 分岔 电路实验     

复杂Dynamos混沌系统的追踪控制与同步

基于系统稳定性理论，设计合适的新型非线性反馈控制器，实现复杂Dynamos混沌系统的状态向量与任意给定的不同参考信号追踪广义投影同步.以追踪控制超混沌系统、混沌系统、正弦余弦信号以及不动点为例，通过改变比例因子，可以获得多个不同混沌系统之间的异结构广义投影同步以及与正弦波形的广义同步，或者将复杂Dynamos混沌系统控制到期望的平衡点.数值仿真进一步表明了该方法的有效性. 关键词： 复杂Dynamos混沌系统 追踪控制 广义投影同步 平衡点     

一类四维混沌系统切换混沌同步

构建了一类可切换的四维混沌系统，通过选择器实现这类系统间的随机切换.简要地分析了四维混沌系统平衡点的性质、混沌吸引子的相图和Lyapunov指数等特性，并设计了实现四维混沌系统切换的实际电路.利用非线性反馈控制方法实现了这类系统与其中某个系统之间的切换混沌同步.根据系统稳定性理论，得到了非线性反馈控制器的结构和系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围. 关键词： 非线性反馈 混沌同步 四维混沌系统     

ADAPTIVE NONLINEAR FEEDBACK CONTROL OF CHAOTIC SYSTEMS BASED ON REDUCED PARAMETER QUADRATIC PREDICTORS

An adaptive nonlinear feedback-control method is proposed to control continuous-time chaotic dynamical systems, where the adaptive nonlinear controller acts on only one-dimensional error signal between the desired state and the observed chaotic state of a system. The reduced parameter adaptive quadratic predictor used in adaptive feedback cancellation of the nonlinear terms can control the system to any desired state. Computer simulation results on the Lorenz system are shown to demonstrate the effectiveness of this feedback-control method.     

Adaptive fuzzy nonlinear inversion-based control for uncertain chaotic systems

<正>This paper presents a robust output feedback control method for uncertain chaotic systems,which comprises a nonlinear inversion-based controller with a fuzzy robust compensator.The proposed controller eliminates the unknown nonlinear function by using a fuzzy system,whose inputs are not the state variables but feedback error signals.The underlying stability analysis as well as parameter update law design are carried out by using the Lyapunov-based technique.The proposed method indicates that the nonlinear inversion-based control approach can also be applied to uncertain chaotic systems.Theoretical results are illustrated through two simulation examples.     

Circuitry implementation of a novel four-dimensional nonautonomous hyperchaotic Liu system and its experimental studies on synchronization control

Based on the three-dimensional Liu chaotic system, this paper appends a feedback variable to construct a novel hyperchaotic Liu system. Then,a control signal is further added to construct a novel nonautonomous hyperchaotic Liu system. Through adjusting the frequency of the control signal, the chaotic property of the system can be controlled to show some different dynamic behaviors such as periodic, quasi-periodic,chaotic and hyperchaotic dynamic behaviours. By numerical simulations, the Lyapunov exponent spectrums, bifurcation diagrams and phase diagrams of the two new systems are studied, respectively. Furthermore, the synchronizing circuits of the nonautonomous hyperchaotic Liu system are designed via the synchronization control method of single variable coupling feedback. Finally, the hardware circuits are implemented, and the corresponding waves of chaos are observed by an oscillograph.     

基于高斯伪谱方法的混沌系统最优控制

针对混沌系统最优控制问题,提出一种基于高斯伪谱方法的数值求解新算法. 首先在勒让德-高斯点上构造Lagrange插值多项式并近似表示混沌系统最优控制中的状态变量和控制变量;接着将连续空间的最优控制问题转化为非线性规划问题;然后通过序列二次规划（SQP）算法获得最优解;最后对三个典型混沌系统的仿真实验结果表明,新方法能有效和快速地实现混沌系统的最优控制. 关键词： 混沌系统 最优控制 高斯伪谱法 非线性规划     

不确定混沌系统的径向基函数神经网络反馈补偿控制

对不确定混沌系统控制问题, 研究了一种基于径向基函数神经网络(radial basis function neural network, RBFNN)的反馈补偿控制方法. 该方法首先用RBFNN对混沌系统的动力学特性进行学习, 然后用训练好的RBFNN模型对混沌系统进行反馈补偿控制. 该方法的特点是不需要被控混沌系统的数学模型,可以快速跟踪任意给定的参考信号. 数值仿真试验表明了该控制方法不仅具有响应速度快、控制精度高, 而且具有较强的抑制混沌系统参数摄动能力和抗干扰能力.     

不确定混沌系统的异结构同步

基于有限时间控制Lyapunov函数,研究了统一混沌系统与具有不确定参数Liu混沌系统的异结构同步控制,其控制律不需要知道参数的具体数值,只依赖参数的变化范围.与现有控制方法相比,可有效克服较大参数误差对同步的影响,同时设计比较简单,鲁棒性较强.仿真结果证明了控制方法的有效性.     

一种分数阶混沌系统同步的自适应滑模控制器设计

针对分数阶混沌系统的同步问题, 基于滑模控制理论和自适应控制理论, 设计了一个具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面, 并提出了一种自适应滑模控制器在不消除非线性项的情况下实现一类三维分数阶混沌系统同步的方法. 利用所设计的自适应滑膜控制器实现了分数阶Chen系统、分数阶Liu系统以及分数阶Arneodo系统的混沌同步. 数值模拟仿真结果验证了所设计的控制器的有效性和可行性.     

不确定单模激光Lorenz系统函数投影同步控制研究

基于Lyapunov稳定性理论,以不确定单模激光Lorenz系统作为驱动系统,不确定Chen系统作为响应系统,利用自适应控制方法,设计了非线性反馈控制器及参数识别器,使响应系统的所有状态变量严格地按函数比例跟踪驱动系统的混沌轨迹,并辨识出包括非线性项在内的驱动系统和响应系统的所有不确定参数。利用四阶龙格-库塔仿真模拟,结果表明了该方法的有效性,设计的函数投影同步控制的方法能更有效地提高保密通信的性能。