基于饱和变时刻脉冲控制的Chen混沌系统的镇定

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虽然随着国内外学者对混沌系统动力学的研究越来越深入,相关的理论体系不断完善,但有关混沌的判定、镇定、同步等一直是非线性系统领域的研究热点。利用脉冲控制实现混沌的镇定一直是镇定混沌的热门方法。相比固定时刻脉冲控制,状态约束脉冲控制的研究还有待发展。同时,由于客观物理因素的限制,饱和也是脉冲控制中不容忽视的影响因素。因此,基于饱和变时刻脉冲控制的混沌系统的镇定研究有着重要的研究意义和潜在应用价值。本文以Chen混沌系统为例,利用带有饱和机制的变时刻脉冲控制实现混沌系统的镇定,主要研究内容和成果如下:1、本文对Chen混沌系统进行变时刻脉冲控制,研究其镇定后系统的稳定性。首先,我们对系统进行数学建模,引入相应的控制算子,进行镇定,并得出镇定后系统的微分方程。接着,考虑到方程解的存在性以及如何避免打击现象的产生,本文给出了几组假设条件,保证文章论点合理性,简化问题分析过程。然后,通过B-等价方法,构造比较系统,证明其与原系统具有相同的稳定性。利用Lyapunov稳定性原理,构造Lyapunov函数,使用传统方法对比较系统(固定时刻脉冲系统)进行了稳定性分析。以此推断出原系统与其稳定性一致,论证本文论点。最后,文章加入了仿真结果和数值模拟,验证了推论结果的准确性和有效性。2、考虑实际情况中限制因素,在前一成果的基础上,我们对系统加入饱和的考量,建立新的数学模型,引入相同的控制算子,进行镇定,并得出相应的微分方程。同样,考虑方程解的存在性与打击现象,本文给出几组假设条件,简化问题的同时,也保证理论分析的可靠性。类比前一成果的分析过程和方法,我们对新系统的稳定性进行论证和说明。最后,结合两者的数值仿真图形,本文对基于饱和、非饱和的两种脉冲控制的Chen混沌系统进行了对比,得出基于饱和机制的脉冲控制的收敛更加缓慢但也更具现实意义的结论。
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