基于神经网络和滑模控制的不确定混沌系统同步

李华青; 廖晓峰; 黄宏宇

doi:10.7498/aps.60.020512

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基于滑模控制技术和径向基函数神经网络,设计出一种神经滑模控制器,实现了两个不确定混沌系统的同步.控制器的设计不依赖于系统的数学模型,只与系统的输出状态有关,而且对参数不确定性和外界干扰具有较强的稳健性.最后,利用本方法设计出控制器实现了未知Lorenz系统的自同步、未知Lorenz系统与Chen系统之间的异结构同步,而且响应时间短,同步效果好.

关键词:

作者及机构信息

1.
重庆大学计算机学院,重庆 400044

基金项目: 中央高校基本科研业务费(批准号:CDJXS10180012)和国家自然科学基金(批准号:60973114,61003247)资助的课题.

参考文献

[1]	Pecora L M, Carroll T L 1990 Phys. Rev. Lett. 64 821
[2]	Lü J H, Zhou T S 2002 Chaos Soliton. Fract. 14 529
[3]	Yin X H, Ren Y, Shan X M 2002 Chaos Solitton. Fract. 14 1077
[4]	Han X, Lu J A, Wu X 2004 Chaos Soliton. Fract. 22 221
[5]	Tao C H, Lu J A, Lü J H 2002 Acta Phys. Sin. 51 1497 (in Chinese) [陶朝海、陆君安、吕金虎 2002 物理学报 51 1497]
[6]	Chen Z S,Sun K H,Zhang T S 2005 Acta Phys. Sin. 54 2580 (in Chinese) [陈志胜、孙克辉、张泰山 2005 物理学报 54 2580]
[7]	Sarasola C, Torrealdea F J, Anjou A D 2003 Int. J. Bifurc. Chaos 13 177
[8]	Chen S H,Yang Q, Wang C P 2004 Chaos Soliton. Fract. 20 751
[9]	Sun J T, Zhang Y P 2003 Phys. Lett. A 36 306
[10]	Liu J, Chen S H, Lu J A 2003 Acta Phys. Sin. 52 1595 (in Chinese) [刘杰、陈士华、陆君安 2003 物理学报 52 1595]
[11]	Wang X Y,Wang Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 2498 (in Chinese) [王兴元、王勇 2007 物理学报 56 2498]
[12]	Guo H J, Liu J H 2004 Acta Phys. Sin. 53 4080 (in Chinese) [郭会军、刘君华 2004 物理学报 53 4080]
[13]	Yang S K, Chen S L, Yan H T 2002 Chaos Solition. Fract. 13 767
[14]	Guan X P, Tang Y G, Fan Z P, Wang Y Q 2001 Acta Phys. Sin. 50 2112 (in Chinese) [关新平、唐英干、范正平、王益群 2001 物理学报 50 2112]
[15]	Hornik K, Stinchombe M, White H 1989 Neural Networks 2 359
[16]	Liu J K 2005 Matlab Simulation for Sliding Mode Control (Beijing: Tsinghua University Press) pp13—226 (in Chinese) [刘金坤 2005 滑模变结构控制MATLAB仿真(北京:清华大学出版社)第13—226页]
[17]	Ropaei M, Zolghadri M 2009 Nonl. Anal. Theo. Meth. Appl. 71 4430
[18]	Hajian M, Markadeh G 2009 Ener. Conv. Mana. 50 2296
[19]	Kong C C, Chen S H 2009 Chin. Phys. B 18 91
[20]	Yu D C, Wu A G, Yang C P 2005 Chin. Phys. B 14 914
[21]	Guo H J, Yin Y W, Wang H M 2008 Chin. Phys. B 17 1652
[22]	Lou X Y, Cui B T 2008 Chin. Phys. B 17 4434
[23]	Li L X, Peng H P, Guan B Z, Xu J M 2001 Chin. Phys. B 10 708
[24]	Yue Y J, Feng R P 2001 Acta Phys. Sin. 50 440 (in Chinese) [薛月菊、冯汝鹏 2001 物理学报 50 440]
[25]	Liu D, Yan X M 2009 Acta Phys. Sin. 58 3747 (in Chinese) [刘丁、闫晓妹 2009 物理学报 58 3747]
[26]	Li X C, Xu W, Xiao Y Z 2008 Acta Phys. Sin. 57 4721 (in Chinese) [李秀春、徐伟、肖玉柱 2008 物理学报 57 4721]
[27]	Liu F C, Song J Q 2008 Acta Phys. Sin. 57 4729 (in Chinese) [刘福才、宋佳秋 2008 物理学报 57 4729]
[28]	Yang T, Shao H H 2005 Acta Phys. Sin. 54 4584 (in Chinese) [杨涛、邵惠鹤 2005 物理学报 54 4584]
[29]	Yau H T, Yan J J 2009 Nonl. Anal.Real World Appl. 10 1480

施引文献

[1]	Pecora L M, Carroll T L 1990 Phys. Rev. Lett. 64 821
[2]	Lü J H, Zhou T S 2002 Chaos Soliton. Fract. 14 529
[3]	Yin X H, Ren Y, Shan X M 2002 Chaos Solitton. Fract. 14 1077
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[7]	Sarasola C, Torrealdea F J, Anjou A D 2003 Int. J. Bifurc. Chaos 13 177
[8]	Chen S H,Yang Q, Wang C P 2004 Chaos Soliton. Fract. 20 751
[9]	Sun J T, Zhang Y P 2003 Phys. Lett. A 36 306
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[11]	Wang X Y,Wang Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 2498 (in Chinese) [王兴元、王勇 2007 物理学报 56 2498]
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[14]	Guan X P, Tang Y G, Fan Z P, Wang Y Q 2001 Acta Phys. Sin. 50 2112 (in Chinese) [关新平、唐英干、范正平、王益群 2001 物理学报 50 2112]
[15]	Hornik K, Stinchombe M, White H 1989 Neural Networks 2 359
[16]	Liu J K 2005 Matlab Simulation for Sliding Mode Control (Beijing: Tsinghua University Press) pp13—226 (in Chinese) [刘金坤 2005 滑模变结构控制MATLAB仿真(北京:清华大学出版社)第13—226页]
[17]	Ropaei M, Zolghadri M 2009 Nonl. Anal. Theo. Meth. Appl. 71 4430
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[19]	Kong C C, Chen S H 2009 Chin. Phys. B 18 91
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[22]	Lou X Y, Cui B T 2008 Chin. Phys. B 17 4434
[23]	Li L X, Peng H P, Guan B Z, Xu J M 2001 Chin. Phys. B 10 708
[24]	Yue Y J, Feng R P 2001 Acta Phys. Sin. 50 440 (in Chinese) [薛月菊、冯汝鹏 2001 物理学报 50 440]
[25]	Liu D, Yan X M 2009 Acta Phys. Sin. 58 3747 (in Chinese) [刘丁、闫晓妹 2009 物理学报 58 3747]
[26]	Li X C, Xu W, Xiao Y Z 2008 Acta Phys. Sin. 57 4721 (in Chinese) [李秀春、徐伟、肖玉柱 2008 物理学报 57 4721]
[27]	Liu F C, Song J Q 2008 Acta Phys. Sin. 57 4729 (in Chinese) [刘福才、宋佳秋 2008 物理学报 57 4729]
[28]	Yang T, Shao H H 2005 Acta Phys. Sin. 54 4584 (in Chinese) [杨涛、邵惠鹤 2005 物理学报 54 4584]
[29]	Yau H T, Yan J J 2009 Nonl. Anal.Real World Appl. 10 1480

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基于神经网络和滑模控制的不确定混沌系统同步

1. 重庆大学计算机学院,重庆 400044

基金项目:

中央高校基本科研业务费(批准号:CDJXS10180012)和国家自然科学基金(批准号:60973114,61003247)资助的课题.

收稿日期: 2010-04-12

修回日期: 2010-05-21

刊出日期: 2011-01-05

摘要: 基于滑模控制技术和径向基函数神经网络,设计出一种神经滑模控制器,实现了两个不确定混沌系统的同步.控制器的设计不依赖于系统的数学模型,只与系统的输出状态有关,而且对参数不确定性和外界干扰具有较强的稳健性.最后,利用本方法设计出控制器实现了未知Lorenz系统的自同步、未知Lorenz系统与Chen系统之间的异结构同步,而且响应时间短,同步效果好.

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