一种新的分数阶系统稳定理论及在back-stepping方法同步分数阶混沌系统中的应用

对阶次小于1的分数阶系统的稳定问题,提出了一种新的判据.基于该理论,将back-stepping方法拓展到分数阶系统中并设计控制器实现了分数阶Newton-Leipnik混沌系统的同步.数值仿真验证了稳定性理论的准确性及控制器设计方法的有效性. 关键词： 分数阶 同步 back-stepping方法 Newton-Leipnik     

一种具有隐藏吸引子的分数阶混沌系统的动力学分析及有限时间同步

对于具有隐藏吸引子的混沌系统,既有文献大多只针对整数阶系统进行分析与控制研究.基于Sprott E系统,构建了仅有一个稳定平衡点的分数阶混沌系统,通过相位图、Poincare映射和功率谱等,分析了该系统的基本动力学特征.结果显示,该系统展现出了丰富而复杂的动力学特性,且通过随阶次变化的分岔图可知,系统在不同阶次下呈现出周期运动、倍周期运动和混沌运动等状态,这些动力学特征对于保密通信等实际工程领域有重要的研究价值.针对该具有隐藏吸引子的分数阶系统,应用分数阶系统有限时间稳定性理论设计控制器,对系统进行有限时间同步控制,并通过数值仿真验证了其有效性.     

分数阶Liu系统与分数阶统一系统中的混沌现象及二者的异结构同步

对近几年提出的Liu混沌系统和统一混沌系统，研究了其分数阶系统的混沌动力学行为，发现低于三阶的两系统均存在混沌吸引子，且存在混沌的最低阶数仅为0.3，并计算了存在混沌时系统的最大Lyapunov指数，证明了混沌的存在性；利用Active控制技术实现了分数阶Liu系统与分数阶Lorenz系统及分数阶Lü系统的异结构同步.理论分析及数值实验都证明了该同步方案的有效性. 关键词： 分数阶Liu系统 分数阶统一系统 混沌 异结构同步     

基于区间系统理论的分数阶混沌系统同步

通过设计一个非线性反馈控制器,实现了分数阶混沌系统的同步.与其他的分数阶混沌系统同步方法相比,提出的控制器设计方法保留了部分误差系统中的非线性项,而没有完全抵消同步误差系统的非线性项,有效改善了误差系统的控制性能.同时,应用区间分数阶线性时不变系统稳定性原理和线性矩阵不等式技术,得到了一个新的分数阶混沌系统同步的充分条件,进而获得的控制器保证了混沌系统同步.仿真结果验证了提出方法的有效性. 关键词： 区间分数阶时不变系统 分数阶混沌系统 混沌同步     

阶次不等的分数阶混沌系统同步

针对阶次不等的分数阶混沌系统同步问题,提出了一种将不等阶分数阶系统转化为等阶系统的方法,将不等阶分数阶系统的同步问题转化为等阶的异结构同步问题.利用该方法实现了阶次不等的分数阶Lorenz混沌系统的同步,数值仿真结果验证了该理论的正确性. 关键词： 不等阶 分数阶混沌系统 同步 异结构     

基于自适应模糊控制的分数阶混沌系统同步

本文主要研究了带有未知外界扰动的分数阶混沌系统的同步问题.基于分数阶Lyapunov稳定性理论,构造了分数阶的参数自适应规则以及模糊自适应同步控制器.在稳定性分析中主要使用了平方Lyapunov函数.该控制方法可以实现两分数阶混沌系统的同步,使得同步误差渐近趋于0.最后,数值仿真结果验证了本文方法的有效性.     

一个超混沌系统及其分数阶电路仿真实验

提出了一个新的四维自治超混沌系统，对其基本动力学特性进行了数值仿真和深入的研究.运用EWB软件对实现该超混沌系统的分数阶振荡器电路进行了仿真实验证实. 关键词： 分数阶超混沌系统 动力学行为 分数阶电路     

分数阶混沌系统与整数阶混沌系统之间的同步

基于追踪控制的思想,利用分数阶系统稳定性理论,实现了分数阶混沌系统与整数阶混沌系统之间的混沌同步,给出了补偿器和反馈控制器的选择方法.以三维分数阶Chen系统和三维整数阶Lorenz混沌系统之间的混沌同步为例进行了数值仿真和电路仿真.研究表明了该同步方法的有效性。     

分数阶状态空间系统的稳定性分析及其在分数阶混沌控制中的应用

基于Lyapunov稳定性理论,针对分数阶状态空间系统模型,提出一种稳定性判定方法,并给出了数学证明. 运用该稳定性理论无需求解平衡点,而方便地选择出控制项,对分数阶状态空间系统进行控制. 本文以分数阶统一混沌系统作为控制对象,将所提出的稳定性理论应用于该系统的控制中,仿真结果验证了该理论的有效性. 关键词： 分数阶 状态空间系统 稳定性 统一混沌系统     

基于分数阶滑模面控制的分数阶超混沌系统的投影同步

本文通过设计一个新型的含分数阶滑模面的滑模控制器,应用主动控制原理和滑模控制原理,实现了一个新分数阶超混沌系统和分数阶超混沌Chen系统的投影同步.应用Lyapunov理论,分数阶系统稳定理论和分数阶非线性系统性质定理对该控制器的存在性和稳定性分别进行了分析,并得到了异结构分数阶超混沌系统达到投影同步的稳定性判据.数值仿真采用分数阶超混沌Chen 系统和一个新分数阶超混沌系统的投影同步,仿真结果验证了方法的有效性. 关键词： 分数阶滑模面滑模控制器 稳定性分析 分数阶超混沌系统 投影同步     

分数阶统一混沌系统的投影同步

改变系统参数计算了分数阶统一系统的最大Lyapunov指数和关联维数,研究了分数阶统一系统的动力学行为.基于线性系统的稳定判定准则,设计了一种同步方案,实现了分数阶统一混沌系统的投影同步.通过对分数阶Chen系统、分数阶Lü系统和分数阶类Lorenz系统投影同步的数值模拟,进一步验证了所提出方案的有效性.     

分数阶临界混沌系统及电路实验的研究

研究了分数阶临界混沌系统，设计了其分数阶电路结构.通过计算机仿真分析和电路实验，证实了分数阶临界混沌系统的混沌动力学行为. 关键词： 分数阶 临界混沌系统 电路     

Dynamic analysis of a new chaotic system with fractional order and its generalized projective synchronization

Based on the stability theory of the fractional order system,the dynamic behaviours of a new fractional order system are investigated theoretically.The lowest order we found to have chaos in the new three-dimensional system is 2.46,and the period routes to chaos in the new fractional order system are also found.The effectiveness of our analysis results is further verified by numerical simulations and positive largest Lyapunov exponent.Furthermore,a nonlinear feedback controller is designed to achieve the generalized projective synchronization of the fractional order chaotic system,and its validity is proved by Laplace transformation theory.     

一种分数阶非线性系统稳定性判定定理的问题及分析

分数阶非线性系统稳定性理论的研究对于分数阶混沌系统同步控制的应用具有重要价值,将分数阶非线性系统稳定性判断转化为相应整数阶非线性系统稳定性判断的探讨很有意义.通过实例表明了:对于时变系数矩阵,如果整数阶系统稳定,其对应的阶次小于1的分数阶系统也稳定的判定定理是错误的,并分析了问题产生的原因.     

两个耦合的分数阶Chen系统的混沌投影同步控制

研究了两个耦合的分数阶Chen系统的混沌投影同步控制问题.通过建立近似的整数阶模型，使用状态误差反馈控制策略控制投影同步比例因子达到理想值.理论上证明了该控制方法的可行性，数值仿真进一步验证了该方法的有效性. 关键词： 分数阶 混沌系统 投影同步 Chen系统     

The feedback control of fractional order unified chaotic system

This paper studies the stability of the fractional order unified chaotic system. On the unstable equilibrium points, the ``equivalent passivity' method is used to design the nonlinear controller. With the definition of fractional derivatives and integrals, the Lyapunov function is constructed by which it is proved that the controlled fractional order system is stable. With Laplace transform theory, the equivalent integer order state equation from the fractional order nonlinear system is obtained, and the system output can be solved. The simulation results validate the effectiveness of the theory.     

A fractional order hyperchaotic system derived from Liu system and its circuit realization

In this paper we propose a novel four-dimensional fractional order hyperchaotic system derived from Liu system. Electronics workbench (EWB) and Matlab simulations show the dynamical behavior of the proposed four-dimensional fractional order hyperchaotic system. Finally, after separately using EWB and Matlab, an electronic circuit is designed to realize the novel four-dimensional fractional order hyperchaotic system and the experimental circuit results are obtained which are identical to software simulations.     

Using wavelet multi-resolution nature to accelerate the identification of fractional order system

Because of the fractional order derivatives, the identification of the fractional order system(FOS) is more complex than that of an integral order system(IOS). In order to avoid high time consumption in the system identification, the leastsquares method is used to find other parameters by fixing the fractional derivative order. Hereafter, the optimal parameters of a system will be found by varying the derivative order in an interval. In addition, the operational matrix of the fractional order integration combined with the multi-resolution nature of a wavelet is used to accelerate the FOS identification, which is achieved by discarding wavelet coefficients of high-frequency components of input and output signals. In the end, the identifications of some known fractional order systems and an elastic torsion system are used to verify the proposed method.     

A fractional order hyperchaotic system derived from a Liu system and its circuit realization

In this paper we propose a novel four-dimensional fractional order hyperchaotic system derived from a Liu system.Electronics workbench(EWB) and Matlab simulations show the dynamical behavior of the proposed four-dimensional fractional order hyperchaotic system.Finally,after separately using EWB and Matlab,an electronic circuit is designed to realize the novel four-dimensional fractional order hyperchaotic system and the experimental circuit results are obtained which are identical to software simulations.