幾類非線性系統(tǒng)的狀態(tài)相關(guān)脈沖控制與同步
發(fā)布時(shí)間:2020-07-12 01:09
【摘要】:由于脈沖控制易于實(shí)現(xiàn),且成本較低,脈沖控制系統(tǒng)理論受到了研究者們的廣泛關(guān)注。目前,大多數(shù)已有的成果都集中在固定時(shí)間脈沖系統(tǒng)的研究上,并取得了大量的理論與應(yīng)用成果。然而,在現(xiàn)實(shí)問題中,許多系統(tǒng)的脈沖并不是在固定時(shí)刻發(fā)生的,例如人口控制系統(tǒng)、儲(chǔ)蓄率控制系統(tǒng)、生態(tài)系統(tǒng)和一些電路控制系統(tǒng)等,我們將這一類系統(tǒng)稱為狀態(tài)相關(guān)脈沖系統(tǒng)。本文采用B-等價(jià)方法,對(duì)幾類非線性系統(tǒng)的狀態(tài)相關(guān)脈沖控制和同步問題進(jìn)行了研究;跔顟B(tài)相關(guān)脈沖控制,本文研究了耦合憶阻混沌電路的控制與同步、帶有非線性耦合復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的脈沖控制與同步、非線性系統(tǒng)的TS模糊模型的穩(wěn)定性分析、以及狀態(tài)相關(guān)脈沖控制參數(shù)失配下TS模糊憶阻混沌系統(tǒng)的同步等問題。本論文的主要內(nèi)容和貢獻(xiàn)如下:1.帶有狀態(tài)相關(guān)脈沖耦合憶阻混沌電路的控制與同步基于狀態(tài)相關(guān)脈沖控制,首先對(duì)憶阻蔡氏混沌電路的脈沖鎮(zhèn)定性問題進(jìn)行了研究。然后運(yùn)用B-等價(jià)方法,討論了兩個(gè)耦合憶阻混沌電路的狀態(tài)相關(guān)脈沖同步問題。將其中一個(gè)憶阻混沌電路看成是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),把驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)(不包含脈沖的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng))的狀態(tài)變量傳輸?shù)巾憫?yīng)系統(tǒng),然后響應(yīng)系統(tǒng)的狀態(tài)變量在依賴于狀態(tài)的脈沖時(shí)刻會(huì)發(fā)生跳變,最終達(dá)到同步。給定一系列的假設(shè)條件,將狀態(tài)相關(guān)脈沖誤差系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為固定時(shí)間脈沖誤差系統(tǒng),進(jìn)而利用Lyapunov函數(shù)分析方法,得到了誤差系統(tǒng)全局指數(shù)穩(wěn)定性條件判據(jù)。2.帶有非線性耦合復(fù)雜動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)相關(guān)脈沖控制與同步首先在不加入脈沖控制器,而只加入反饋控制器的情況下,對(duì)帶有非線性耦合的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)的固定時(shí)間一致性問題進(jìn)行了討論。然后將狀態(tài)相關(guān)脈沖控制概念引入復(fù)雜動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)模型,研究了帶有狀態(tài)相關(guān)脈沖的復(fù)雜動(dòng)力學(xué)網(wǎng)絡(luò)的局部漸近同步和全局漸近同步問題。運(yùn)用B-等價(jià)方法,可以將復(fù)雜動(dòng)力網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)相關(guān)脈沖控制同步誤差節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)化為一個(gè)固定時(shí)間脈沖誤差系統(tǒng)。從而通過數(shù)學(xué)歸納法,可以得到簡(jiǎn)化誤差系統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)的充分條件,通過兩個(gè)數(shù)值模擬對(duì)理論結(jié)果的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。3.狀態(tài)相關(guān)脈沖控制下非線性系統(tǒng)的TS模糊模型的穩(wěn)定性分析為了更有效的控制TS模糊系統(tǒng),我們加入狀態(tài)相關(guān)脈沖控制器,研究了帶狀態(tài)相關(guān)脈沖的TS模糊系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題。建立若干假設(shè),確保系統(tǒng)的每個(gè)解都恰好與不連續(xù)面只相交一次。利用B-等價(jià)方法,將狀態(tài)相關(guān)脈沖TS模糊系統(tǒng)簡(jiǎn)化為固定時(shí)間脈沖TS模糊系統(tǒng)。通過比較原理,得到該固定時(shí)間脈沖TS模糊系統(tǒng)的比較系統(tǒng),并分析了這個(gè)比較系統(tǒng)的穩(wěn)定性。數(shù)值例子驗(yàn)證了相應(yīng)的固定時(shí)間脈沖系統(tǒng)與所考慮的狀態(tài)相關(guān)的脈沖控制系統(tǒng)具有相同的穩(wěn)定性,最后利用比較系統(tǒng)建立了一套穩(wěn)定性準(zhǔn)則。4.參數(shù)失配下TS模糊憶阻混沌系統(tǒng)的脈沖同步使用單一模糊器、模糊推理和加權(quán)平均解模糊器,構(gòu)造了憶阻混沌系統(tǒng)的TS模糊模型,在參數(shù)失配下,研究了該模型的狀態(tài)相關(guān)脈沖控制同步問題。運(yùn)用B-等價(jià)方法,將參數(shù)失配下狀態(tài)相關(guān)的脈沖TS模糊誤差系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為固定時(shí)刻脈沖的情形。進(jìn)而,利用線性分解和比較系統(tǒng)方法,得到了該固定時(shí)間脈沖誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性條件。最后,利用數(shù)據(jù)仿真驗(yàn)證了理論結(jié)果的有效性。
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:O231
本文編號(hào):2751200
【學(xué)位授予單位】:西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2018
【分類號(hào)】:O231
【參考文獻(xiàn)】
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