Equilibrium points and bifurcation control of a chaotic system

Based on the Routh--Hurwitz criterion, this paper investigates the stability of a new chaotic system. State feedback controllers are designed to control the chaotic system to the unsteady equilibrium points and limit cycle. Theoretical analyses give the range of value of control parameters to stabilize the unsteady equilibrium points of the chaotic system and its critical parameter for generating Hopf bifurcation. Certain nP periodic orbits can be stabilized by parameter adjustment. Numerical simulations indicate that the method can effectively guide the system trajectories to unsteady equilibrium points and periodic orbits.     

Hopf bifurcation and chaos control in a new chaotic system via hybrid control strategy

In this paper, we investigate the problem of Hopf bifurcation and chaos control in a new chaotic system. A hybrid control strategy using both state feedback and parameter control is proposed. Theoretical analysis shows that the Hopf bifurcation critical value can be changed via hybrid control. Meanwhile, this control strategy can also control the chaos state. The direction and stability of bifurcating periodic solutions are determined by the normal form theory and the center manifold theorem. Finally, numerical simulations are carried out to illustrate the effectiveness of the main theoretical results.     

Theoretical and experimental study of Chen chaotic system with notch filter feedback control

Since the past two decades, the time delay feedback control method has attracted more and more attention in chaos control studies because of its simplicity and efficiency compared with other chaos control schemes. Recently, it has been proposed to suppress low-dimensional chaos with the notch filter feedback control method, which can be implemented in a laser system. In this work, we have analytically determined the controllable conditions for notch filter feedback controlling of Chen chaotic system in terms of the Hopf bifurcation theory. The conditions for notch filter feedback controlled Chen chaoitc system having a stable limit cycle solution are given. Meanwhile, we also analysed the Hopf bifurcation direction, which is very important for parameter settings in notch filter feedback control applications. Finally, we apply the notch filter feedback control methods to the electronic circuit experiments and numerical simulations based on the theoretical analysis. The controlling results of notch filter feedback control method well prove the feasibility and reliability of the theoretical analysis.     

具有对应分段系统和指数系统的新混沌系统的Hopf分岔控制研究

为进一步了解一个复杂的有不稳定奇点的三维动力系统在Hopf分岔点附近的非线性特性,采用非线性控制器,提出了相应的控制系统,使得受控系统可能发生余维一、余维二和余维三的Hopf分岔.通过严格的数学推导给出了受控系统发生分岔的参数条件,证明了可控制系统在指定区域内发生退化分岔和可调控分岔的稳定性.     

Langford系统Hopf分叉的线性反馈控制

分析Langford系统的Hopf分叉现象，并研究采用线性反馈控制方法控制该系统的Hopf分叉.从理论上推导出受控系统产生Hopf分叉的条件，给出了某些极限环的解析表达式，对该系统进行了分叉点的转移与极限环的稳定性控制.数值模拟说明本文采用的方法对Langford系统的Hopf分叉控制是有效的. 关键词： Langford系统 反馈控制 Hopf分叉 极限环     

一类新混沌系统的线性状态反馈控制

研究了一类新混沌系统的控制问题.利用Routh-Hurwitz准则对受控系统进行了稳定性分析，结合线性状态反馈方法理论上严格证明了达到控制目标反馈系数的选择原则.数值研究证明了该方法能够有效地控制混沌系统到失稳的平衡点或周期解，同时控制效果在弱噪声干扰下具有很强的鲁棒性. 关键词： 新混沌系统 线性状态反馈控制 Routh-Hurwitz准则 噪声     

一类相对转动系统Hopf分岔的非线性反馈控制

研究一类非线性摩擦阻尼力作用下的相对转动系统的Hopf分岔现象,给出系统产生Hopf分岔的充要条件,提出一种非线性反馈控制方法对系统的Hopf分岔点进行转移,并控制极限环的稳定性和幅值,数值模拟说明该方法对一类相对转动系统的Hopf分岔控制是有效的. 关键词： 相对转动 非线性反馈控制 Hopf分岔 极限环     

一个三时滞生物捕食被捕食系统分岔的混合控制

针对多时滞捕食被捕食系统的Hopf分岔控制问题,提出一种基于状态反馈和参数调节的混合控制方法,这种混合控制方法可以延迟有害Hopf分岔的发生或使Hopf分岔消失.分析了该控制系统的稳定性和Hopf分岔的存在性,并通过规范型理论和中心流形定理,给出了分岔周期解的稳定性和分岔方向的计算公式.最后通过数值模拟验证了该理论的正确性. 关键词： 时滞 捕食被捕食系统 Hopf分岔 混合控制     

一类三次方对称离散混沌系统的分岔控制

通过分析对称性破缺分岔机制, 采用了一个直接的、有效的线性控制器, 精确控制了一类三次方对称离散混沌系统发生对称性破缺分岔和倍周期分岔时分岔点的位置. 进而分析了系统对初始值的敏感性和对称性, 选择合适的吸引域, 将对称性破缺分岔进行进一步控制, 从而使得对称性破缺分岔所缺解枝得以恢复. 数值结果表明了该控制器的有效性. 关键词： 离散混沌系统 对称性破缺 倍周期 分岔控制     

TCP-RED离散反馈系统中的边界碰撞分岔及混沌控制

结合范式方法对传输控制协议和随机早期检测（TCP-RED）离散反馈系统中出现的不同种类的边界碰撞分岔现象进行了分析.随着系统参数的变化, 系统将经历边界碰撞分岔并从周期稳态向混沌态跃变, 导致系统中瞬时队列的长度出现剧烈振荡, 严重影响系统性能. 根据不动点的线性稳定条件, 提出了一种混沌控制方法,通过对系统不动点邻域内的状态变量进行扰动, 将系统引导至不动点. 该方法能显著提高TCP-RED系统的性能和资源利用率. 仿真结果证明了该方法的有效性. 关键词： 传输控制协议 随机早期检测 边界碰撞分岔 混沌控制     

Liu混沌系统的非线性反馈同步控制

研究了新型混沌系统——Liu系统的同步控制问题.基于Lyapunov稳定性理论，采用非线性反馈控制方法，给出了Liu系统实现自同步的充分条件以及控制律参数的取值范围；结合参数自适应控制方法，实现了Liu混沌系统与统一混沌系统的异结构系统快速同步.数值仿真证明了该方法的有效性. 关键词： Liu混沌系统 混沌同步 非线性反馈控制 参数自适应控制     

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.     

Hopf bifurcation control via a dynamic state-feedback control

To relocate two Hopf bifurcation points, simultaneously, to any desired locations in n-dimensional nonlinear systems, a novel dynamic state-feedback control law is proposed. Analytical schemes to determine the control gains according to the conditions for the emergence of Hopf bifurcation are derived. To verify the effectiveness of the proposed control law, numerical examples are provided.     

共轭Chen混沌系统的分岔分析及基于该系统的超混沌生成研究

分析了一个三维自治混沌系统的Hopf分岔现象,该系统的混沌吸引子属于共轭Chen混沌系统.通过引入一个控制器,基于该混沌系统构建了一个四维自治超混沌系统.该超混沌系统含有一个单参数,在一定的参数范围内呈现超混沌现象.通过Lyapunov指数和分岔分析,随着参数的变化该系统轨道呈现周期轨道、准周期轨道、混沌和超混沌的演化过程. 关键词： 混沌 超混沌生成 Hopf分岔 分岔分析     

Hopf bifurcation analysis and circuit implementation for a novelfour-wing hyper-chaotic system

In the paper, a novel four-wing hyper-chaotic system is proposed and analyzed. A rare dynamic phenomenon is found that this new system with one equilibrium generates a four-wing-hyper-chaotic attractor as parameter varies. The system has rich and complex dynamical behaviors, and it is investigated in terms of Lyapunov exponents, bifurcation diagrams, Poincare′ maps, frequency spectrum, and numerical simulations. In addition, the theoretical analysis shows that the system undergoes a Hopf bifurcation as one parameter varies, which is illustrated by the numerical simulation. Finally, an analog circuit is designed to implement this hyper-chaotic system.     

Langford系统Hopf分岔极限环幅值控制

系统地研究了Langford 系统Hopf分岔极限环幅值非线性反馈控制问题.根据中心流形定理和规范型降维理论, 推导含控制增益项的非线性曲率系数控制公式和幅值近似解,通过数值仿真验证并绘制极限环幅控关系曲线. 所推导的控制公式为Langford 系统极限环幅值控制提供了方便有效的控制方法.     

增强型延迟反馈法控制低维混沌系统的解析研究

基于时间延迟反馈控制混沌系统的方法,提出一种增强型控制方案,并利用分析延迟系统产生Hopf分支条件的方法,给出这种方案控制低维连续自治混沌系统时,在达到控制目标的条件下,控制参数的一般解析关系.将这一方案和分析方法应用到两个混沌模型中,结果表明:采用修正的方案可以明显地改善控制混沌的效果和质量;解析分析的结果与实际数值计算的结果一致. 关键词： 延迟反馈 混沌控制 Hopf分支     

一个新的混沌系统的动力学分析及混沌控制

提出了一个新的混沌系统,研究了其基本动力学特性.设计了实现该系统的混沌电路,电路实验结果验证了系统的混沌行为.根据Lyapunov稳定性理论,采用自适应backstepping控制方法,把系统控制到一个有界点.数值仿真证明了该方法的有效性和可行性.     

分段线性混沌电路的非光滑分岔分析

讨论了分段线性的电容混沌电路的动力学行为.由数值模拟得到了对称的周期解和混沌吸引子.通过引入广义Jacobian矩阵,以周期解为例,从理论上分析了系统由电容电量的分段线性而引起的非光滑分岔,并合理解释了系统动力学行为产生的机理及其演化规律,其结论与数值计算的结果大致符合.     

统一混沌系统的控制

对统一混沌系统建立了自反馈控制、错位反馈控制和自适应控制方法，在理论上给予严格证明，数值仿真表明这些方法是很有效的.还纠正了文献［１０］的某些不足. 关键词： 统一混沌系统 反馈 自适应 控制 Routh-Hurwitz定理