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混沌系统的反同步控制应用

【摘要】:所谓反同步,是指达到同步的两个混沌系统的状态向量的绝对值相同但符号相反。最近,混沌系统的反同步引起了大家的研究兴趣[225,226]。所以,在设计和实现混沌系统的反同步方案时,必须考虑这些因素的影响,以免控制方案在实际应用中的失败。本节提出了一种在噪声干扰条件下,一类具有多扇区、死区非线性输入的不确定混沌系统的反同步方法。通过对Lorenz系统的数值模拟,进一步验证了该反同步方法的有效性。

由于混沌同步在保密通信、信号处理生命科学等方面有着十分广阔的应用前景和巨大的市场潜在价值,人们对此给予极大的关注,并进行了广泛而深入的研究[4,162,163]。以往的研究大多集中于混沌系统的自同步[237-242],以及非恒同混沌系统的同步[243-246]。近年来,一些学者拓宽了同步的概念,提出并实现了不同类型的混沌同步,如完全同步、广义同步、相同步、延迟同步、投影同步等[247-252]。另外,人们在周期混沌系统中还观察到了反同步现象[253,254]。所谓反同步,是指达到同步的两个混沌系统的状态向量的绝对值相同但符号相反。最近,混沌系统的反同步引起了大家的研究兴趣[225,226]。另一方面,在混沌系统的实际应用中,用电子器件来实现混沌系统,所以系统本身的不确定性、外部噪声的干扰、扇区和死区非线性是经常存在的,这些因素的存在将严重减弱甚至破坏系统的执行[195]。所以,在设计和实现混沌系统的反同步方案时,必须考虑这些因素的影响,以免控制方案在实际应用中的失败。

本节提出了一种在噪声干扰条件下,一类具有多扇区、死区非线性输入的不确定混沌系统的反同步方法。用滑模控制方法和极点配置技术,设计了滑模面和控制器,保证了反同步误差系统在滑膜面上的渐进稳定和滑膜运动的发生,并控制驱动系统和响应系统迅速反同步,而不受多扇区、死区输入、不确定项和外部噪声的影响,具有很强的鲁棒性。通过对Lorenz系统的数值模拟,进一步验证了该反同步方法的有效性。(www.chuimin.cn)