基于Backstepping方法的异结构混沌系统的同步研究

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混沌是存在于自然界中极其常见的一种现象,是产生于确定性系统中的一种不规则运动,这种非周期性的运动对初始条件极其敏感。现如今,人们为了探索其内在规律性与可能存在的应用,已经做了许多关于这方面的研究。由于科学的不断发展与进步,混沌理论也正逐渐发展起来,人们希望实现对混沌系统的有效控制以便于将其更好地进行应用。迄今,混沌控制已变成国际国内诸多领域所探究的一个热点方向。  本文首先是对混沌的产生与进展、特征及研究意义进行说明。然后对混沌同步的含义与如何将其分类进行了概述。其中,着重介绍了Backstepping方法的设计思想、控制原理以及研究意义。  以此为基础,本文的主要工作是探究如何采用Backstepping方法实现两个异结构不确定系统间的同步问题。首先,依据Lyapunov稳定性定理,设计出一个有效的观察器以便于用它来识别不确定系统中的未知参数。其次,采用Backstepping方法分步构造出适当的Lyapunov函数,通过计算推导得出控制函数的具体形式。最后,进行数值仿真模拟并分析仿真结果,进而对观察器和控制函数的有效性进行验证。  本文第四章主要是进一步将Backstepping方法加以推广,并运用该方法研究两个驱动系统和一个响应系统间的结合反同步问题。依据Lyapunov稳定性定理,采用Backstepping方法分步构造出适当的Lyapunov函数,经过计算最后得出相应的控制器的具体形式。选取三个属于不同结构的混沌系统进行模拟实验,进而验证多系统间结合反同步原理的正确性。
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