不確定混沌系統的控制與同步方法研究.pdf

1、近年來,混沌控制與同步方法的研究有了很大的發(fā)展,不僅在理論上不斷完善,而且在非線性電路、保密通訊、激光、等離子體和人體生命科學等領域取得了初步的成果并展現出十分誘人的應用前景?；煦鐚嶒炏到y建模的不確定性是混沌的同步所必須考慮的,其中控制方向未知又是不確定性處理中難度較大的一種情況。
　　 本文以不確定混沌系統的Nussbaum增益同步為研究主線,主要進行了以下內容研究:1.增益受限與控制受限情況下的Nussbaum增益控制問題:

2、2.不確定驅動-響應混沌系統的自適應同步問題;3.增益受限混沌系統的Nussbaum增益與非線性滑模復合同步問題;4.參數未知情況下的混沌系統受限Nussbaum增益同步問題。
　　 圍繞上述問題展開的具體研究內容包括:
　　 1.對Nussbaum增益基本理論進行了深入研究,提出受限Nussbaum增益控制方法。
　　 (1)針對傳統Nussbaum增益算法存在的初始段控制量過大與增益過大問題,提出增益受限與輸

3、入受限的Nussbaum增益算法的概念。
　　 (2)針對一階控制方向未知系統,研究了增益受限與輸入受限情況下的Nussbaum增益控制規(guī)律,分別對Nussbaum增益控制算法面臨的高增益與控制量飽和威脅,提出了相應的控制策略。
　　 2.對存在參數與未知函數不確定情況下的驅動.響應混沌系統進行自適應同步研究,提出了三種自適應同步策略。
　　 (1)基于有界不確定的假設,采用自適應算法對不確定的界進行估計,結合P

4、ID控制的優(yōu)點,研究了不確定混沌系統的自適應PID同步算法;
　　 (2)進一步簡化上述有關界條件的假設,采用魯棒控制算法完成對不確定非線性函數的補償,采用自適應算法完成未知參數的估計,提出了一類不確定混沌系統的魯棒自適應同步算法;
　　 (3)基于線性系統極點反饋的思想,利用混沌系統有界性提出極點自調節(jié)同步策略,該設計不需要驅動響應系統的精確結構與不確定形式,能夠廣泛應用于各類混沌系統的同步中。在此基礎知識,對三種控制

5、策略的同步精度問題進行了對比與改進研究。
　　 3.對增益受限要求下的不確定混沌系統進行非線性滑模與Nussbaum增益復合同步研究。
　　 (1)為了進一步提高同步精度以滿足Nussbaum控制算法的匹配需要,提出了兩類非線性滑模的構造設計方法,針對兩類非線性滑模,分別設計了常系數同步律與自適應同步律,并進行了比較研究。
　　 (2)針對系統對大誤差增益過高而對小誤差的反映遲鈍的問題,提出了變增益非線性滑模自適

6、應同步算法,能夠進一步提高同步精度并避免控制算法增益過高。
　　 (3)在此基礎之上,研究了非線性滑模同步與增益受限Nussbaum控制算法的匹配結合,解決了方向未知與增益受限情況下的不確定系統同步問題。
　　 4.控制方向未知與參數未知情況下的增益受限與控制受限Nussbaum增益同步研究。
　　 (1)針對不存在控制方向未知的簡單情況,研究了參數未知混沌系統的參數自適應同步問題,取得了較好的同步效果。

7、　　 (2)針對控制方向未知的復雜情況,尤其是在增益受限的約束條件下,設計了參數未知混沌系統的增益受限Nussbaum增益同步算法,從理論上保證了對Nussbaum增益約束。同時仿真結果也表明了該Nussbaum增益能夠滿足預定的增益限制要求。
　　 (3)針對存在控制方向未知與參數未知情況,考慮增益受限與控制量受飽和限制雙重約束的復雜情況,提出了參數自適應同步與輸入受限Nussbaum增益控制算法的匹配與復合控制問題。仿真結