基于滑模控制实现分数阶混沌系统的投影同步

针对分数阶混沌系统的投影同步问题,提出了一种基于主动滑模原理的控制器.基于分数阶线性系统的稳定性理论,分析了该方法的稳定性.分别以同结构分数阶Liu-Liu系统的投影同步和异结构分数阶Chen-Liu系统的投影同步为例进行了数值仿真,仿真结果验证了主动滑模控制方法在分数阶混沌系统投影同步中的有效性. 关键词： 分数阶混沌系统 滑模控制 投影同步     

基于滑模控制的分数阶混沌系统的自适应同步

基于滑模控制理论和自适应控制理论,研究了分数阶混沌系统的同步问题.设计了新的分数阶积分滑模面,并提出了用单一自适应控制器实现一类三维分数阶混沌系统同步的方法.数值模拟证实了所提方法的有效性. 关键词： 滑模控制 分数阶混沌系统 单一控制器 自适应同步     

基于自适应滑模控制的不同维分数阶混沌系统的同步

针对异结构不同维分数阶混沌系统的广义同步问题进行研究, 设计了一种将滑模变结构理论和自适应控制理论相结合的方法.通过设计一种对外界干扰具有强鲁棒性的分数阶滑模面, 以及构造合适的自适应滑模控制器, 该控制器将系统的运动控制到滑模面上, 使系统轨道沿滑动模运动到所需的控制状态, 最终实现了两个不同维异结构混沌系统之间的广义同步.以四维超混沌Chen系统和三维Chen混沌系统为例, 对这两个系统分别进行升维和降维的同步仿真. 仿真模拟结果表明, 运用本文设计的控制器, 经过短暂的时间, 两系统的广义误差变量始终平稳地趋于零, 即证明了这种控制器的有效性. 关键词： 分数阶混沌系统 异结构 自适应滑模控制 混沌同步     

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.     

Function projective lag synchronization of fractional-order chaotic systems

Function projective lag synchronization of different structural fractional-order chaotic systems is investigated. It is shown that the slave system can be synchronized with the past states of the driver up to a scaling function matrix. According to the stability theorem of linear fractional-order systems, a nonlinear fractional-order controller is designed for the synchronization of systems with the same and different dimensions. Especially, for two different dimensional systems, the synchronization is achieved in both reduced and increased dimensions. Three kinds of numerical examples are presented to illustrate the effectiveness of the scheme.     

基于非线性观测器的一类分数阶混沌系统完全状态投影同步

基于分数阶系统稳定性理论,提出了用状态观测器来实现分数阶混沌系统完全状态投影同步的思想. 设计的状态观测器能够实现一类非线性分数阶系统的完全状态投影同步而不要求分数阶混沌系统是部分线性的,推广了投影同步的应用范围,且无需计算系统的条件Lyapunov指数. 另外,该方法理论严格,设计简单,能够达到任意比例因子的完全状态同步. 最后,利用该方法实现了分数阶Rssler系统的完全状态投影同步,数值仿真结果证实了它的有效性. 关键词： 分数阶 混沌系统 状态观测器 投影同步     

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     

Generalized projective synchronization of chaotic systems via adaptive learning control

In this paper, a learning control approach is applied to the generalized projective synchronisation (GPS) of different chaotic systems with unknown periodically time-varying parameters. Using the Lyapunov--Krasovskii functional stability theory, a differential-difference mixed parametric learning law and an adaptive learning control law are constructed to make the states of two different chaotic systems asymptotically synchronised. The scheme is successfully applied to the generalized projective synchronisation between the Lorenz system and Chen system. Moreover, numerical simulations results are used to verify the effectiveness of the proposed scheme.     

No-chattering sliding mode control in a class of fractional-order chaotic systems

A no-chattering sliding mode control strategy for a class of fractional-order chaotic systems is proposed in this paper. First, the sliding mode control law is derived to stabilize the states of the commensurate fractional-order chaotic system and the non-commensurate fractional-order chaotic system, respectively. The designed control scheme guarantees the asymptotical stability of an uncertain fractional-order chaotic system. Simulation results are given for several fractional-order chaotic examples to illustrate the effectiveness of the proposed scheme.     

两个四维混沌系统广义投影同步

利用主动控制同步法设计合适的非线性反馈控制器，实现两个相同的四维混沌系统的同结构广义投影同步，以及实现两个不同的新型四维混沌系统异结构广义投影同步.通过改变广义投影同步的比例因子，获得任意比例于原驱动混沌系统输出的混沌信号.数值仿真表明了所设计的控制器有效性和理论推导的正确性.     

混沌系统的统一投影同步

提出一种实现混沌系统投影同步的统一方法.通过构建一个广义比例矩阵和一个合适的响应系统,建立了混沌投影同步的通用模型,依据比例矩阵的不同种类,可实现广义投影同步、错位投影同步和广义混合错位投影同步等各种类型的混沌投影同步.利用Lyapunov稳定性理论给出了相应的证明,最后以多卷波混沌系统和超混沌Qi系统为例,进行了错位投影同步和广义混合错位投影同步的数值仿真,仿真结果进一步表明了该方法的有效性. 关键词： 混沌系统 广义比例矩阵 统一投影同步     

受扰统一混沌系统的主动自适应模糊积分滑模控制

针对受扰统一混沌系统,提出一种主动白适应模糊积分滑模控制方法．在保持原非线性积分滑模控制暂态性能的同时,设计了一种改进非线性积分滑模控制方法,保证了系统的稳定性．所提出控制方法减小了统一混沌系统的不可控状态和自适应模糊补偿项的逼近精度对系统状态误差的影响．基于Lyapunov稳定性理论分析了系统的稳定性．数值仿真结果表明,在存在参数摄动和外部扰动时,能将统一混沌系统控制到目标点上．数值仿真验证了所提出控制方法的有效性．     

The stability control of fractional order unified chaotic system with sliding mode control theory

This paper studies the stability of the fractional order unified chaotic system with sliding mode control theory. The sliding manifold is constructed by the definition of fractional order derivative and integral for the fractional order unified chaotic system. By the existing proof of sliding manifold, the sliding mode controller is designed. To improve the convergence rate, the equivalent controller includes two parts: the continuous part and switching part. With Gronwall’s inequality and the boundness of chaotic attractor, the finite stabilization of the fractional order unified chaotic system is proved, and the controlling parameters can be obtained. Simulation results are made to verify the effectiveness of this method.     

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     

一个新的分数阶混沌系统的翼倍增及滑模同步

首先,提出了一个新的分数阶混沌系统,通过对系统第二个等式的线性项x作绝对值运算,并分析了其唯一的参数k,该参数在一定区间内取值时可将混沌吸引子由两个翼的结构变换为四翼的拓扑结构,从而实现翼倍增. 其次,分别采用Matlab和Multisim对新的分数阶系统及其翼倍增系统进行了数值模拟和电路仿真,电路仿真结果和数值模拟结果相一致. 最后,基于滑模变结构控制理论和分数阶稳定性定理,为新的分数阶系统及其翼倍增系统设计了新的分数阶积分滑模控制器实现系统的同步,仿真结果和理论分析相一致,证实了所设计滑模控制器的有效性. 关键词： 分数阶 翼倍增 滑模控制 同步     

基于模糊滑模的有限时间混沌同步实现

提出了混沌同步有限时间实现问题.应用全程滑模控制技术，选择指数型终端滑模趋近律来设计滑模控制器，以实现一类混沌系统的状态同步.该设计方案针对混沌系统的参数不确定性和外界扰动，引入模糊基函数网络，在线估计不确定性和外部扰动的界值.同时该方案消除了滑模控制的到达阶段，状态始终保持在滑模面上，并能在有限时间内趋近于原点.最后以Duffing系统为例研究验证同步策略的可行性和有效性.     

Finite-time sliding mode synchronization of chaotic systems

A new finite-time sliding mode control approach is presented for synchronizing two different topological structure chaotic systems. With the help of the Lyapunov method, the convergence property of the proposed control strategy is discussed in a rigorous manner. Furthermore, it is mathematically proved that our control strategy has a faster convergence speed than the conventional finite-time sliding mode control scheme. In addition, the proposed control strategy can ensure the finite-time synchronization between the master and the slave chaotic systems under internal uncertainties and external disturbances. Simulation results are provided to show the speediness and robustness of the proposed scheme. It is worth noticing that the proposed control scheme is applicable for secure communications.     

Projective synchronization in coupled fractional order chaotic Rossler system and its control

This paper proposes a method to achieve projective synchronization of the fractional order chaotic Rossler system. First, construct the fractional order Rossler system's corresponding approximate integer order system, then a control method based on a partially linear decomposition and negative feedback of state errors is utilized on the new integer order system. Mathematic analyses prove the feasibility and the numerical simulations show the effectiveness of the proposed method.     

带有未知非对称控制增益的不确定分数阶混沌系统自适应模糊同步控制

针对带有非对称控制增益的不确定分数阶混沌系统的同步问题设计了模糊自适应控制器. 模糊逻辑系统用来逼近未知的非线性函数, 非对称的控制增益矩阵被分解为一个未知的正定矩阵、一个对角线上元素为+1或-1的已知对角矩阵和 一个未知的上三角矩阵的乘积. 基于分数阶Lyapunov稳定性理论构造了模糊控制器以及分数阶的参数自适应律, 在保证所有变量有界的情况下实现驱动系统和响应系统的同步. 在分数阶系统稳定性分析中给出了一种平方Lyapunov函数的使用方法, 根据此方法很多针对整数阶系统的控制方法可以推广到分数阶系统中. 最后数值仿真结果验证了所提控制方法的可行性.     

冠状动脉系统高阶滑模自适应混沌同步设计

针对冠状动脉系统混沌同步问题, 系统模型受到有界但未知的不确定干扰条件下, 利用几何齐次性理论和积分滑模面设计高阶滑模自适应控制器, 使响应系统在有限时间内跟踪驱动系统, 该方法无需提前预知扰动边界. 采用Lyapunov理论对闭环系统进行分析并证明该控制器保证该系统能够在有限时间内镇定, 从仿真实验结果可以看出所设计的控制器在不确定干扰的情况下系统具有良好鲁棒性和未知参数的自适应性, 为能够有效治疗心肌梗死等冠状动脉疾病提供了一定的理论依据.