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混沌系统控制及信息安全应用

【摘要】:在上述研究的基础上,本章研究了一类具有多扇区非线性输入不确定混沌系统的追踪控制问题,利用线性分离和滑模控制相结合的方法,设计了滑模变结构控制器,从理论上证明了该控制器的有效性。并通过对具有多扇区非线性输入的不确定Rssler系统和超混沌Chen系统的追踪混沌控制,进一步验证了该控制器的有效性。

自从物理学家Ott、Grebogi和Yorke通过参数微扰法(OGY法)成功地控制混沌以来[5],混沌控制已成为非线性科学的研究热点之一[4,162,163]。现如今,人们提出了各种不同的混沌控制方法[164,165]。这些方法可分为反馈和非反馈两类。反馈法有OGY法、自适应控制、线性反馈控制、变结构控制、模糊控制等[70,166-175];非反馈法有弱周期参数扰动法、弱周期脉冲附加法、弱噪声信号附加法等[176-181]。但上述方法并不是对所有混沌系统都有效,不同的方法有各自的优缺点。由于滑模变结构控制不受受控系统参数变化和噪声干扰的影响,具有很强的鲁棒性[150],为此,Chen和Yau等先后利用滑模变结构连续控制消除了因控制器的切换而引起的抖振,并实现了不确定混沌系统的控制[151,182];Tsai等利用随时间变化的多动态滑模变结构控制器,驱动具有外部激励的混沌系统到达任意目标轨道[152];Yau等设计了具有扇区非线性输入的滑模变结构控制器,将受控Lorenz系统稳定在一些目标点上[153];作者利用滑模变结构控制器使一类具有扇区非线性输入的不确定主从混沌系统达到了同步[154],并研究了具有扇区非线性和死区的多输入不确定Lorenz系统的混沌控制[183]。在上述研究的基础上,本章研究了一类具有多扇区非线性输入不确定混沌系统的追踪控制问题,利用线性分离和滑模控制相结合的方法,设计了滑模变结构控制器,从理论上证明了该控制器的有效性。并通过对具有多扇区非线性输入的不确定Rössler系统和超混沌Chen系统的追踪混沌控制,进一步验证了该控制器的有效性。(www.chuimin.cn)