非線性的耦合系統(tǒng)一致性問題研究.pdf

1、耦合是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的系統(tǒng)進(jìn)行交互作用。把這些耦合的系統(tǒng)看成一個(gè)整體，若相互作用的系統(tǒng)本身是非線性的，或者耦合方式是非線性的，則稱為非線性的耦合系統(tǒng)。本論文研究的主體內(nèi)容是如何使非線性的耦合系統(tǒng)所有子系統(tǒng)的最終動(dòng)力學(xué)行為趨于一致。以這一視角出發(fā)，針對(duì)不同的應(yīng)用背景，本論文研究了動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)形狀記憶合金的遲滯行為在線建模、自治的混沌系統(tǒng)與非自治的混沌系統(tǒng)同步和中立型時(shí)滯耦合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中聯(lián)接點(diǎn)狀態(tài)同步。
　　本論文的主要內(nèi)容如下：<

2、br>　?、賱?dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與未知函數(shù)的耦合。在對(duì)基于智能材料的機(jī)械系統(tǒng)精確建模與控制的應(yīng)用課題中，將形狀記憶合金的高度非線性遲滯現(xiàn)象當(dāng)作未知函數(shù)，利用遲滯行為的輸入信號(hào)、輸出信號(hào)與建模系統(tǒng)的交互耦合，使建模系統(tǒng)能夠重構(gòu)遲滯行為的輸入信號(hào)與輸出信號(hào)之間的函數(shù)關(guān)系，即建模系統(tǒng)體現(xiàn)的函數(shù)關(guān)系與遲滯行為函數(shù)關(guān)系要一致。將形狀記憶合金的位移變化作為動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，相應(yīng)的預(yù)測(cè)電壓變化作為動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸出，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)遲滯現(xiàn)象的逆函數(shù)觀

3、察。針對(duì)這個(gè)耦合系統(tǒng)，利用逆函數(shù)的觀察結(jié)果，提出自適應(yīng)逆控制策略，驅(qū)使形狀記憶合金按照理想的軌跡運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)形狀記憶合金的精確控制。
　　②非自治混沌系統(tǒng)與自治混沌系統(tǒng)的耦合。在混沌同步的應(yīng)用課題中，針對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的外部激勵(lì)是一個(gè)相位與幅度都不確定的正弦類項(xiàng)，結(jié)合正弦類函數(shù)的特性，構(gòu)造了一個(gè)比驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)更高階的響應(yīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了這兩個(gè)系統(tǒng)的同步。與傳統(tǒng)的響應(yīng)系統(tǒng)的構(gòu)造方式即和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)同階的構(gòu)造方式相比，本論文的構(gòu)造方式不用再假定響應(yīng)系統(tǒng)

4、與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的相位誤差范圍為已知，然后研究混沌同步的條件。仿真實(shí)驗(yàn)表明：對(duì)于帶有任何相位和幅度激勵(lì)項(xiàng)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，本論文高階的自治系統(tǒng)都能正確追蹤驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最終兩個(gè)系統(tǒng)都能在一定誤差范圍內(nèi)保持一致。
　?、蹚?fù)雜系統(tǒng)中多個(gè)聯(lián)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)之間的中立型時(shí)滯耦合。在復(fù)雜系統(tǒng)同步的應(yīng)用課題中處理復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)聯(lián)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)耦合方式時(shí)，不僅考慮了聯(lián)節(jié)點(diǎn)過去狀態(tài)對(duì)彼此的影響，還考慮聯(lián)結(jié)過去狀態(tài)的變化情況對(duì)彼此的影響，即考慮了聯(lián)節(jié)點(diǎn)之間狀態(tài)離散時(shí)滯耦合和中立型時(shí)滯