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混沌系统的控制研究

作　者: 孔志强
导　师: 刘丁；钱富才
学　校: 西安理工大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 混沌系统控制 RBF神经网络最小能量
分类号: TP13
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
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内容摘要

本文主要研究了混沌系统的控制问题。由于自然界固有的非线性因素，使得混沌现象无处不在。通常情况下，由于混沌的不确定性，系统中出现混沌是有害的，有必要在系统出现混沌时进行控制；而另一方面，混沌包含着极其丰富的信息，但是混沌奇怪吸引子内的轨线(或信息)是高度不稳定的，瞬息万变，难以捕捉，因此即使混沌信息存储下来，也会改变，往往难以重复识别，如不加以控制，根本无法应用。混沌控制问题是当前非线性研究的难点和热点问题。本文在分析了已有控制方法存在的缺陷的基础上提出了两种新的控制方法。神经网络具有很强的逼近非线性模型的能力。本文采用收敛速度很快的RBF神经网络实现混沌系统的控制。RBF神经网络通过未知混沌系统的输入输出数据去学习该混沌系统，然后根据Lyapunov方法设计控制器。文中证明：当RBF网络能很好的逼近被控的混沌系统时，该方法的控制精度能够确保。西安理工大学硕士学位论文仿真的结果大明基厂卜BF 神经网络的混炖控制方法可以在系统模刑未知的。陷况卜实现控制，当系统参数存在摄动和有测量误差时控制仍然有效。实际卜村中对控制过程中的系统状态和控制量都有一定的要求，由此本文徙山了基丁最小能桓的控制方法。文中对解冰非线性人系统问题的两级算法进汀了改进。上级对11－线性系统的某些量进行预估而变成线性系统，然后用动态规划解扒该线性系统的忧化问题；卜级对预估的量进行重新修正预估，直到预估的虽趋丁恒定便达到最优。针对虫曰模刑和 Henon 映射的仿真验证了此方i上的有效性，汁且此方法的控制能量足最小的。

全文目录

1 绪论  10-13
  1．1 引言  10-11
  1．2 本文的主要研究工作  11-13
2 混沌学的兴起与意义  13-18
  2．1 混沌学的起源与发展  13-15
  2．2 混沌学研究的意义  15-17
    2．2．1 混沌学研究对现代科学发展产生的巨大影响  15-17
    2．2．2 混沌学研究革新了经典的科学观和方法论  17
  2．3 小结  17-18
3 混沌及其理论  18-28
  3．1 混沌的概念与定义  18-19
  3．2 混沌的特征  19-20
  3．3 分岔与混沌  20-26
  3．4 李雅普诺夫指数  26-27
  3．5 小结  27-28
4 混沌控制及其应用  28-39
  4．1 引言  28-29
  4．2 混沌系统的控制  29-32
    4．2．1 OGY方法  29
    4．2．2 反馈控制方法  29-30
    4．2．3 自适应控制方法  30-32
    4．2．4 智能控制方法  32
  4．3 混沌的保密通信  32-34
    4．3．1 混沌同步  32-33
    4．3．2 基于混沌同步的保密通信  33-34
  4．4 混沌神经网络  34-38
    4．4．1 符号非线性混沌神经元模型  34-36
    4．4．2 Sigmoid非线性神经元模型  36
    4．4．3 混沌神经网络  36-38
  4．5 小结  38-39
5 基于RBF神经网络的混沌控制方法  39-50
  5．1 引言  39-40
  5．2 RBF神经网络  40-42
  5．3 基于RBF神经网络的混沌控制方法  42-44
  5．4 仿真实例  44-49
    5．4．1 无参数摄动、无测量噪声的情况  45-47
    5．4．2 系统参数摄动时的情况  47-48
    5．4．3 测量噪声存在时的情况  48-49
    5．4．4 结论  49
  5．5 小结  49-50
6 基于最小能量的混沌控制  50-65
  6．1 引言  50-51
  6．2 哈森和辛的新预估法（两级算法）  51-54
  6．3 基于最小能量的混沌控制  54-60
  6．4 仿真实例  60-64
    6．4．1 Logistic模型  60-61
    6．4．2 Henon吸引子  61-64
    6．4．3 结论  64
  6．5 小结  64-65
7 结论  65-67
致谢  67-68
参考文献  68-73
作者在攻读硕士期间所发表的论文  73

混沌系统的控制研究

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