分数阶混沌系统与整数阶混沌系统之间的同步

基于追踪控制的思想,利用分数阶系统稳定性理论,实现了分数阶混沌系统与整数阶混沌系统之间的混沌同步,给出了补偿器和反馈控制器的选择方法. 以三维分数阶Chen系统和三维整数阶Lorenz混沌系统之间的混沌同步为例进行了数值仿真和电路仿真. 研究表明了该同步方法的有效性.     

基于线性反馈控制的一类混沌系统的同步

研究一类混沌系统的同步问题。基于李雅普诺夫稳定性理论,利用线性反馈法给出了同步混沌系统的3种控制方案,得到了2个混沌系统同步的充分条件。为了更清楚地了解每种方案下系统的同步行为,还给出了以增益为分岔参数时同步误差的变化图。理论分析和数值仿真结果都表明了文中所给方法的有效性和可行性。     

基于滑模方法的不确定分数阶广义系统的鲁棒无源控制

本文研究了基于滑模控制的一类不确定分数阶广义系统的可容许性和鲁棒无源性问题。首先,设计了一种含有奇异矩阵的分数阶积分型切换函数,对其求分数阶导数推导出等效控制,进而得到滑动模态方程。其次,针对滑动模态方程和系统输出方程,利用线性矩阵不等式技巧,给出了系统滑动模态具有鲁棒无源性和可容许性的充分性判据,并进一步建立了鲁棒无源可容许的可解性条件。同时,设计的分数阶滑模控制律保证了闭环系统状态轨迹能够到达预设的切换面。最后,通过一个仿真实例验证了本文结果的有效性。     

基于观测器的分数阶不确定系统保成本控制

本文研究了一类基于观测器的不确定分数阶系统(FOSs)的保成本控制问题,将整数阶系统的理论扩展到分数阶系统。首先,根据分数阶系统的稳定性理论,通过构造Lyapunov函数和分数阶系统的性能指标函数,以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出了基于观测器的状态反馈控制系统的保成本控制器的设计方法,该控制器不仅保证了不确定分数阶系统的渐近稳定性,而且使其性能指标达到了合适的水平。然后,通过求解线性矩阵不等式的可行性问题,给出了控制器和观测器的增益。最后,给出了一个数值算例,验证了结果的有效性。     

一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制

研究一类时滞不确定随机Markovian跳变系统的滑模控制问题。首先,给出了由有限维状态空间中齐次Mar-kovian过程产生的跳跃参数,利用次可达的概念,给出了该系统的状态轨线逼近确定滑模面的条件;其次,设计了滑模变结构控制器,保证系统运动到达滑模是次可达的,并且给出了系统滑动运动为均方渐近稳定的充分条件;最后,通过仿真例子说明了本文方法的可行性与有效性。     

不确定混沌系统的反同步与参数辨识

针对一类混沌系统,提出了一种系统的混沌反同步设计方案,基于该方案,设计一种自适应控制方法,实现了参数不确定系统的混沌反同步和未知参数的辨识.数值模拟结果表明了提出方法的有效性.     

标量控制下的二次自治混沌系统不确定参数估计和自适应反同步

基于Lyapunov稳定性理论,设计了一个简单的标量自适应控制器分别使具有确定和不确定参数的三维(3D)二次自治混沌系统实现反同步.此外,从驱动和响应系统间的时序列动态估计出所有不确定参数. 数值仿真表明该方法的有效性和实用性.     

离散广义准滑模控制基于扰动补偿趋近律

研究了一类非匹配不确定离散广义系统的准滑模控制问题。给出了带有扰动补偿的离散广义趋近律,消除了常规滑模控制中不确定项必须有界的限制,且不必满足匹配条件。所设计的滑模控制在有限时间内可达切换面,减小了准滑动模态带宽,有效地削弱了系统抖振,改善了系统动态品质。数值算例验证了该方法的可行性与有效性。     

具有非线性控制的Chua电路的混沌同步

Chua电路是一个非光滑系统.本文通过广义哈密顿系统和观测器方法,将具有非线性控制的Chua电路的混沌同步问题转化成研究具有非线性控制的光滑系统的零解稳定性;进而利用滑模控制对该光滑系统的零解稳定性进行了研究,从而使得Chua电路达到了混沌同步.最后,将上述方法应用到具体系统,数值结果也表明其正确性.     

大规模富社团网络的时空混沌同步

以Plankton时空混沌系统作为网络节点,通过非线性耦合构成富社团(rich-club,RC)网络,研究其时空混沌同步规律.首先给出了RC网络中连接节点之间的非线性耦合函数的一般性选取原则.进而基于Lyapunov稳定性定理,理论分析了实现网络同步的条件.最后,通过仿真模拟检验了网络的时空混沌同步效果.仿真研究表明,RC网络中各富节点之间以及这些富节点各自星形连接的子网络中的所有节点均实现了完全同步.     

最近邻耦合网络的时空混沌同步研究

本文进行了最近邻网络的时空混沌同步研究.以时空混沌系统作为网络的节点,基于Lyapunov稳定性定理,通过确定网络的最大Lyapunov指数,得到了实现网络完全同步的条件.采用Fisher-Kolmogorov时空混沌系统作为网络节点实例进行了仿真模拟,获得了理想的同步效果.进一步研究了有界噪声影响下网络的同步性能,结果显示它具有较强的抗干扰能力.     

不确定中立型变时滞系统基于状态观测器的滑模控制

本文讨论了不确定中立型变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定中立型系统的状态,构造了一个状态观测器,并设计了滑模控制律,以保证切换面的有限时间可达性。其次,基于Laypunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出了误差系统和滑模动力方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了文本结果的有效性和可行性。     

基于观测器的不确定离散变时滞系统的稳定性

本文讨论了基于观测器的不确定离散变时滞系统的滑模控制问题。首先,为了估计所要研究的不确定离散系统的状态,构造了状态观测器,并设计了理想的滑模控制律,以保证切换面有限时间的可达性,实现滑动模运动。其次,基于Lyapunov-Krasovskii泛函法以及线性矩阵不等式(LMI)等方法,给出误差离散系统和滑模动力离散方程的渐近稳定性判据。最后,给出了一个数值算例说明了本文结果的有效性和可行性。     

模糊切换增益调节下非线性系统的滑模控制

本文运用模糊控制和滑模控制相结合的方法对一类不确定非线性系统进行了深入研究。针对动态方程中控制系数与状态变量和时间变量有关的非线性时变系统,设计了带有状态变量和时间变量的新的模糊切换增益调节滑模控制器,给出了新的模糊滑模控制律,并证明了系统的稳定性。考虑到外部干扰是影响所研究系统稳定性的重要因素,本文运用调节模糊切换增益的技术,实现了对不确定外界扰动项的补偿。采用全局滑模面技术设计了滑模控制器,成功地避免了传统变结构控制器在到达阶段对不确定性的敏感性,增强了系统的鲁棒性。通过实例仿真,验证了本文所提出的控制方法不仅能够保证所研究的非线性系统是稳定的,还能够有效消除系统的抖振。     

具有匹配不确定的奇异摄动系统的鲁棒控制

对于同时具有结构匹配不确定和系统不确定量的奇异摄动系统，利用Lyapunov稳定性理论进行了鲁棒性研究。给出了1个理想奇异摄动系统的稳定鲁棒控制也是不确定奇异摄动系统稳定控制的稳定条件和鲁棒界，讨论了鲁棒界及其随参数变化的变化范围。本文是王宪杰，高存臣已有结果的推广。     

混沌系统的变结构同步控制

研究Lorenz混沌系统的同步控制问题,提出1种在多输入的情况下实现混沌同步的变结构控制算法.利用该算法设计的变结构同步控制律使得同步误差系统的运动在切换面上成为渐近稳定的滑动模态,从而较快的实现了混沌同步.通过对 Lorenz 混沌系统的理论分析和数值仿真,说明了该变结构同步控制策略的实用性和有效性.     

简易混沌振荡器的混沌特性及其反馈控制电路的设计

研究了一个新的简易混沌振荡电路系统的稳定性和混沌特性,从理论上推导了该混沌振荡电路系统的稳定和混沌的条件,并对该系统进行了精确反馈线性化控制.最后,通过电路仿真实验和硬件实验验证了理论分析的准确性.     

深埋海底隧洞内水压力下饱和土的动力特性

将衬砌分别视为多孔柔性材料和弹性介质,在频率域内研究内水压力作用下饱和分数导数黏弹性土-深埋圆形隧洞多孔柔性或弹性衬砌系统的耦合简谐振动。土体的宏观力学特性采用多孔介质理论来模拟。通过引入与土体体积分数相关的应力系数,利用衬砌和土体界面处位移连续,分别得到饱和黏弹性土和衬砌的位移、应力和孔隙水压力等的解析表达式。在此基础上,分析了多孔柔性衬砌和弹性衬砌结构的差异,并考察了应力系数、渗透系数、分数阶导数本构参数等对系统动力响应的影响,结果表明:多孔柔性衬砌材料条件下系统的动力响应明显大于弹性衬砌材料条件下系统的动力响应;随着分数导数阶数和材料参数比的增加,系统共振效应明显减弱;衬砌边界透水和不透水只是反映边界渗透性的两种极限状态。     

平均海面传递方法的比较与选择

给出了常用平均海面传递方法的假设条件.以中国沿岸典型验潮站为例,统计不同同步时长下各传递方法的精度.统计分析表明,同步时长在7d内时应慎用回归分析法;最小二乘拟合法的假设条件缺乏相关的理论支持,只适用于潮差变化较小的区域;同步改正法在同步7d时基本能保证极值误差在10cm内,而同步15d与同步30d的精度相当,能达到厘米级.基于分析结果给出了传递方法的选择建议,为提高中短期验潮站的平均海面确定精度提供了依据.     

平均海面传递方法的比较与选择

给出了常用平均海面传递方法的假设条件。以中国沿岸典型验潮站为例,统计不同同步时长下各传递方法的精度。统计分析表明,同步时长在7d内时应慎用回归分析法;最小二乘拟合法的假设条件缺乏相关的理论支持,只适用于潮差变化较小的区域;同步改正法在同步7d时基本能保证极值误差在10cm内,而同步15d与同步30d的精度相当,能达到厘米级。基于分析结果给出了传递方法的选择建议,为提高中短期验潮站的平均海面确定精度提供了依据。