Hindmarsh-Rose混沌神经元自适应同步和参数识别的优化研究

以Hindmarsh-Rose混沌神经元模型为例,讨论了基于自适应同步识别混沌系统多个参数方法的优化问题.在构造的李亚普诺夫函数中引入可调节的增益系数来控制系统同步和参数观测器的暂态过程长短.在应用单个控制器和5个参数观测器来同步和识别Hindmarsh-Rose混沌神经元中5个未知参数时发现最小参数的识别结果出现了振荡而其他参数都能准确识别现象,分析其原因可能在于要识别的目标参数的巨大差异性.通过增加控制器的个数(选择两个控制器)可以克服这个困难.研究发现增益系数太小不能实现完全同步和参数的准确识别,当增益系数太大则延长了识别参数的暂态过程.在恰当的增益系数下可以在比较短的暂态过程下准确识别系统参数.进一步讨论了系统参数发生阶跃变化时系统参数的识别问题,数值计算结果验证了该方法的可靠性和有效性.     

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.     

超混沌Chen系统和超混沌Rssler系统的异结构同步

用两种不同的方法———主动控制同步法和自适应控制同步法实现超混沌Chen系统和超混沌Rssler系统的异结构同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步.当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数未知或结构不确定时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统设计过程和参数自适应律,使得系统达到同步同时识别未知参数.数值模拟验证了两种方法的有效性.     

参数不确定的分数阶混沌系统广义错位延时投影同步

为进一步增强通信系统中保密通信的安全性,结合广义错位投影同步和延时投影同步,提出了广义错位延时投影同步.以分数阶Chen系统和Lü系统为例,针对两系统参数都不确定,基于分数阶稳定性理论与自适应控制方法,设计了非线性控制器和参数自适应律,实现了广义错位延时同步,并辨识出驱动系统和响应系统中所有不确定参数.理论分析和数值仿真验证了该方法的可行性与有效性.     

超混沌Chen系统和超混沌R(o)ssler系统的异结构同步

用两种不同的方法--主动控制同步法和自适应控制同步法实现超混沌Chen系统和超混沌R(o)ssler系统的异结构同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步.当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数未知或结构不确定时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统设计过程和参数自适应律,使得系统达到同步同时识别未知参数. 数值模拟验证了两种方法的有效性.     

超混沌Chen系统和超混沌Rössler系统的异结构同步

用两种不同的方法--主动控制同步法和自适应控制同步法实现超混沌Chen系统和超混沌R(o)ssler系统的异结构同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步.当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数未知或结构不确定时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统设计过程和参数自适应律,使得系统达到同步同时识别未知参数. 数值模拟验证了两种方法的有效性.     

混沌系统的非线性连续预测变结构控制与同步

在连续时间混沌系统的控制与同步问题统一处理的基础上,给出一种可实现两个相同或不同连续时间混沌系统的控制与同步的预测变结构控制方法.其控制器由针对对象标称非线性模型设计的连续预测控制器和针对对象不确定性设计的滑模变结构控制器组成.所提出的方案具有变结构控制鲁棒性强的优点,实现了系统对参考信号的追踪控制.数值仿真表明了本方法的有效性 关键词： 混沌同步 预测控制 滑模 变结构 鲁棒性     

时滞复Lorenz混沌系统特性及其自时滞同步

自时滞同步是指保持混沌系统结构和参数不变的情况下, 使时滞系统和原系统同步, 从而避免了现实中因为时滞而产生的各种问题. 本文以时滞复Lorenz系统为例, 研究其动态特性及时滞因数的影响, 并提出了一种非线性反馈控制器实现了复Lorenz系统的自时滞混沌同步. 数值仿真结果验证了该控制器的有效性. 该控制器只对部分状态进行控制, 实现了所有状态的同步, 原理简单, 易于工程实现. 关键词： 时滞系统 复混沌系统 自时滞同步 Lyapunov指数     

时变时滞耦合两个不同复杂网络的自适应广义同步

针对具有时变时滞耦合的两个不同复杂网络, 研究其广义同步问题. 基于Barbalat引理, 设计非线性自适应控制器使得两个网络获得广义同步. 进一步研究了具有未知拓扑结构的两个网络的广义同步问题. 数值仿真表明了本文方法的有效性.     

布拉格声光双稳系统时空混沌的单向耦合同步

使用非线性动力学中的一维和二维耦合格子模型研究两个声光双稳系统的时空混沌同步.将驱动系统的输出以适当的比例耦合到响应系统并进行均衡, 能实现两系统的时空混沌同步.利用计算最大条件Lyapunov指数, 给出达到同步所需的最小耦合强度与系统参数的关系. 数值实验表明,在小噪声影响时仍然可以实现两系统的同步, 此法具有一定的抗干扰能力. 关键词： 单向耦合同步 时空混沌 布拉格声光双稳系统     

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。     

Genesio-Tesi和Coullet混沌系统之间的非线性反馈同步

分析了Genesio-Tesi 系统和Coullet系统的特性，表明两系统拓扑不等价但奇异吸引子结构具有一定相似性，而且采用非线性反馈控制方法实现了两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.数值仿真的结 果表明理论分析的正确性. 关键词： 非线性反馈控制 Genesio-Tesi系统 Coullet系统 混沌同步     

On the chaos synchronization phenomena

Chaos synchronization is an important problem in the nonlinear science. However, several phenomena can be found in the synchronization systems. Here, we discuss several phenomena involved with the chaos synchronization problem. Between the involved phenomena, one can find: Complete, Practical and Partial Synchronization. A feedback controller is used to illustrate such synchronization phenomena. The feedback was recently reported and involves robustness features. Such control actions can induce one more phenomena: the Almost Synchronization (AS). In addition, it is shown that the AS can be found if the master and slave models are strictly different.     

Synchronization between two different chaotic systems with nonlinear feedback control

This paper presents chaos synchronization between two different chaotic systems by using a nonlinear controller, in which the nonlinear functions of the system are used as a nonlinear feedback term. The feedback controller is designed on the basis of stability theory, and the area of feedback gain is determined. The artificial simulation results show that this control method is commendably effective and feasible.     

Adaptive lag synchronization of uncertain dynamical systems with time delays via simple transmission lag feedback

In this paper we present an adaptive scheme to achieve lag synchronization for uncertain dynamical systems with time delays and unknown parameters. In contrast to the nonlinear feedback scheme reported in the previous literature, the proposed controller is a linear one which only involves simple feedback information from the drive system with signal popagation lags. Besides, the unknown parameters can also be identified via the proposed updating laws in spite of the existence of model delays and transmission lags, as long as the linear independence condition between the related function elements is satisfied. Two examples, i.e., the Mackey-Glass model with single delay and the Lorenz system with multiple delays, are employed to show the effectiveness of this approach. Some robustness issues are also discussed, which shows that the proposed scheme is quite robust in switching and noisy environment.     

基于Takagi-Sugeno模糊模型的超混沌系统自适应投影同步及参数辨识

研究了不确定超混沌系统的自适应投影同步问题.基于Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,设计了一种自适应模糊控制器和参数更新规则.利用Lyapunov稳定性理论,证明了所提方案可以实现不确定超混沌系统的投影同步,并同时辨识出未知的系统参数.通过对超混沌Lorenz系统的数值仿真实验进一步验证了所提方案的有效性. 关键词： Takagi-Sugeno模糊模型 自适应 投影同步 超混沌     

Master-slave synchronization criteria for horizontal platform systems using time delay feedback control

This paper is concerned with master-slave synchronization for two identical non-autonomous horizontal platform systems by using time-delay feedback control. Compared with some existing results on synchronization for horizontal platform systems, the effect of the time delay in the feedback control on master-slave synchronization is investigated. Applying a delay decomposition approach, some delay-dependent synchronization criteria are established and formulated in the form of linear matrix inequalities (LMIs). Sufficient conditions about the existence of a time delay feedback controller are derived by employing these newly obtained synchronization criteria. The controller gains can be achieved by solving a set of LMIs. One simulation example is given to illustrate the effectiveness of synchronization criteria and the design method.     

Function projective synchronization of two-cell quantum-CNN chaotic oscillators by nonlinear adaptive controller

In this Letter, we investigate function projective synchronization of two-cell quantum-CNN chaotic oscillators using nonlinear adaptive controller. Based on Lyapunov stability theory, the nonlinear adaptive control law is derived to make the state of two chaotic systems function projective synchronized. Two numerical simulations are presented to illustrate the effectiveness of the proposed nonlinear adaptive control scheme, which is more effective than that in previous literature.     

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.