连续混沌系统的控制与同步方法研究

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1、摘要混沌是由确定非线性系统产生的一种极其复杂的现象，它在自然界和人类社会中普遍存在。由于其具有“蝴蝶效应”等奇异特性，使得如何有效的抑制有害混沌和引导有益混沌成为控制领域研究的热点和难点。本文在现有文献工作的基础上，在连续混沌系统的控制与同步方面做了如下工作。首先，考虑了一类参数未知混沌系统的控制问题。应用变结构控制理论结合自适应控制思想同时设计辨识器和控制器，实现了未知参数的辨识，同时将系统控制在其平衡点。其次，研究了一类满足Lipschitz条件的混沌系统基于滑模观测器的滞后同步问题。考虑了Lipschitz常数己知和未知两种情

2、况。Lipschtiz常数未知时，借助于自适应方法实现设计目的。最后，讨论了该方法在保密通信中的初步应用。进一步，提出一类混沌系统的基于动态面控制(D”aⅡlicSurfaceControl，DSCl的同步方法。对R6ssler系统在参数已知和未知情况下分别设计同步控制器，并将该方法应用到更一般的Lorenz系统，实现了两个Lorenz系统的同步。DSC设计方法引入一阶滤波器，克服了backstepping方法中存在的“复杂性激增”问题，设计所得控制器更为简单、易行。最后，考虑了混沌系统脉冲控制与同步问题。首先结合脉冲控制和T-S模

3、糊模型解决了不确定时滞和非时滞混沌系统存在输出时延时的镇定问题。其次，克服了传输时延给同步控制器设计带来的困难，提出了一种新颖的脉冲同步方法。另外，实现了两个时滞混沌系统脉冲线性广义同步设计。本文方法充分考虑了输出时延和信道时延给设计带来的影响，更具实际意义。关键词混沌系统；混沌控制；混沌同步；参数辨识；脉冲控制；自适应控制：变结构理论；观测器；动态面控制燕山大学工学硕士学位论文AbstractChaosisanextremelycomplexcommollphenomenonwhichisgeneratedbyadetermini

4、sticnonlinearsystem．Itappearseverywherebothinthenatureandsociety．Sincechaoshasmathstrangecharactersuchas‘‘butteaayeffect”，itisthehottopicandthedifficultproblemtodepresstheharmfulchaosandintroducefavorablechaos．Basedontheexistedresuhs，studiesonthecontrolandsynchronizati

5、onofcontinuous-timechaoticsystemarecarriedout．ThemainWOrksarelistedasfollows：Firstly，thevariablestructurecontroltheoryisappliedfortheproblemofaclassofchaoticsystemwithunknownparameters．Itisdesignedcombinedwithadaptivecontrolmethodtorealizetheparameteridentificationandt

6、hesystemcontrolsimultaneously．Theparameteridentificationisrealizedintheclosedloop，andthesystemisstabilizedattheequilibriumpoint．Secondly,thelagsynchronizationproblemisconsideredforaclassofLipschtiznonlinearchaoticsystembasedonslidingmodeobserverdesign．Twocasesarediscus

7、sedfortheLipschitzconstant．Ⅵ飞entheLir}schitzconstantiSunknown,thedesignproblemissolvedwithadaptivecontrolmethod．Atthesametime，theapplicationinsecurecommunicationofthesynchronizationmethodisinitiallyconsidered．T11irdly，anovelsynchronizationmethod：dynamicsurfacecontrol(D

8、SC)methodisproposedtoimprovetheperformanceofbacksteppingmethod．SynchronizationcontrollersoftheRSsslersystemaredesigne