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混沌系统的控制与同步是近年来非线性科学领域研究的热点。本课题对一个新混沌系统的控制与同步作了深入研究,然后探讨了一个不确定复杂网络的同步。主要研究工作包括:
1.对混沌理论的发展背景和意义进行了以及复杂网络进行了介绍,并概述了混沌研究的现状,在此基础上给出了本文的研究内容。
2.针对新混沌系统,首先利用Roulth-Hurwitz准则对这个新混沌系统的平衡点进行了稳定性分析,然后通过线性反馈精确化解耦控制将这个新混沌系统的混沌状态控制到某个不稳定平衡点。利用坐标变换,将原系统的不稳定的平衡点转换成变换后的系统的零平衡点,然后在变换后的系统的第三项上加上控制器使之精确线性化,应用矩阵形式给出了这个受控系统的精确线性化条件。再次通过坐标变换得到反馈控制律的带有新输入的具体形式,应用线性系统中的最优理论给出这个新输入的矩阵形式,再通过解Riccati矩阵方程的解,得到新输入的精确的数值解,从而解得此新混沌系统的反馈控制率。最后数值仿真证明了此方法的有效性。
3.在前一章分析了新混沌系统的不稳定平衡点的基础上对它进行了同步分析。首先根据线性系统的稳定性判定准则,对混沌系统进行了适当的分离,构造了一种新的实现投影同步的方法,实现了所给新混沌系统的同步,数值仿真验证了该方法的有效性。这种线性分离的方法方法简单,不需设计Lyapunov函数;能实现一类非线性系统的投影同步,同时还能实现全局同步和所有状态矢量同步。然后基于线性可逆变换方法,构造了一种提高变量耦合控制混沌同步的方案,通过将系统的部分变量在相应的子空间做线性可逆变换,用单一变量信号实现了对整个混沌系统的同步控制。通过对这个新混沌系统的仿真模拟表明了这种方案的有效性,且同步速度比较快,控制代价比较小,简单易应用。 4.构造了一个不确定复杂网络新混沌动力系统,通过加入自适应控制器,设计了自校正率,并利用Lyapunov稳定性理论对它进行了同步分析,实现了它的全局同步。