本文關(guān)鍵詞：不確定混沌系統(tǒng)的同步控制方法研究　出處：《哈爾濱理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 混沌同步 不確定系統(tǒng) 自適應(yīng)控制 滑模控制 容錯(cuò)控制

【摘要】：近年來(lái),在非線性領(lǐng)域中,混沌同步研究已經(jīng)引起了學(xué)者們的廣泛關(guān)注。混沌系統(tǒng)與一般的非線性系統(tǒng)不同,它受初值和參量變化的影響非常大,并具有類似于隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的一些性質(zhì),所以混沌同步在保密通信、生物工程,信息處理等學(xué)科范圍內(nèi)得到廣泛地應(yīng)用。高效率高質(zhì)量的混沌同步過(guò)程給保密通信的應(yīng)用帶來(lái)了方便和保障,因此關(guān)于混沌同步控制的性能有了更嚴(yán)格的要求。同時(shí),對(duì)存在不確定性的混沌系統(tǒng)的同步探索又是一大難題。本文的研究對(duì)象選為帶有不確定性的混沌系統(tǒng),分別將滑模控制理論、魯棒容錯(cuò)控制方法和自適應(yīng)技術(shù)應(yīng)用在混沌同步的研究中,從理論推導(dǎo)和仿真驗(yàn)證兩方面證明所設(shè)計(jì)方法的準(zhǔn)確性和有效性。具體的研究?jī)?nèi)容包括:1.綜述混沌理論和混沌同步控制的研究現(xiàn)狀,介紹滑�？刂评碚�、魯棒容錯(cuò)以及自適應(yīng)技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展歷程、控制思想及設(shè)計(jì)理念。2.對(duì)于帶有未知參量及輸入非線性的兩個(gè)不確定混沌系統(tǒng),設(shè)計(jì)一個(gè)自適應(yīng)滑�？刂坡�,使同步誤差收斂到零點(diǎn)的時(shí)間是有限的,完成兩個(gè)不同的混沌系統(tǒng)之間的同步研究。與傳統(tǒng)方法相比,本文設(shè)計(jì)一個(gè)具有更快收斂速度的終端滑模面,未知參量應(yīng)用自適應(yīng)律進(jìn)行在線估計(jì)。在設(shè)計(jì)控制器過(guò)程中,將未知參數(shù)、非線性輸入、不確定性以及外部擾動(dòng)等諸多的因素考慮在內(nèi),使控制器更加符合工程應(yīng)用。3.針對(duì)滑模變結(jié)構(gòu)控制中存在的抖振現(xiàn)象,提出一個(gè)有限時(shí)間自適應(yīng)無(wú)抖振滑模控制策略,完成一類不確定混沌系統(tǒng)的同步控制研究。在該方法中,設(shè)計(jì)一個(gè)有限時(shí)間收斂的動(dòng)態(tài)滑模面,將不連續(xù)的sign函數(shù)導(dǎo)入到控制律的導(dǎo)數(shù)中,有效抑制抖振現(xiàn)象。4.選定含有執(zhí)行器故障和不確定性混沌系統(tǒng)為控制對(duì)象,提出一個(gè)魯棒自適應(yīng)容錯(cuò)控制策略,完成混沌系統(tǒng)的同步容錯(cuò)控制研究。控制律設(shè)計(jì)的過(guò)程中,不需要知曉準(zhǔn)確的故障信息以及外界干擾的上界,根據(jù)自適應(yīng)律在線估計(jì)未知量,使得無(wú)論執(zhí)行器是否有故障發(fā)生,兩個(gè)混沌系統(tǒng)都可以完成同步。
[Abstract]:In recent years, the research of chaotic synchronization has attracted wide attention of scholars in the nonlinear field. Chaotic system is different from general nonlinear system. It is very influenced by the changes of initial values and parameters, and has some properties similar to random motion. Therefore, chaos synchronization is widely applied in secret communication, bioengineering, information processing and other disciplines. The synchronization process of high efficiency and high quality brings convenience and guarantee to the application of secure communication, so the performance of chaos synchronization control is stricter. At the same time, it is a difficult problem to explore the synchronization of chaotic systems with uncertainty. The research object of this paper is selected with the uncertainty of chaotic system, respectively, the sliding mode control theory, robust fault-tolerant control method and adaptive technique in the study of chaotic synchronization, from theory analysis and simulation results demonstrate the accuracy and effectiveness of the proposed method in two aspects. The specific research contents include: 1.. Summarize the research status of chaos theory and chaos synchronization control. Introduce the generation and development process, control idea and design idea of sliding mode control theory, robust fault-tolerant and adaptive technology. 2., for the two uncertain chaotic systems with unknown parameters and input nonlinearity, an adaptive sliding mode control law is designed, so that the synchronization error converges to zero time is limited, and the synchronization between two different chaotic systems is studied. Compared with the traditional method, a terminal sliding surface with faster convergence speed is designed, and the adaptive law of the unknown parameters is estimated online. In the design of controller, many factors such as unknown parameters, nonlinear input, uncertainty and external disturbance are taken into consideration, which make the controller more suitable for engineering application. 3., in view of chattering phenomenon in sliding mode variable structure control, a finite time adaptive chattering free sliding mode control strategy is proposed to complete the synchronization control of a class of uncertain chaotic systems. In this method, a finite time convergent dynamic sliding mode surface is designed, and the discontinuous sign function is introduced into the derivative of the control law, and the buffeting phenomenon is effectively suppressed. 4., we choose a chaotic system with actuator faults and uncertainties as control objects, and propose a robust adaptive fault-tolerant control strategy, which completes the research of synchronization fault-tolerant control of chaotic systems. During the design of control law, it is not necessary to know the exact fault information and the upper bound of the external interference. According to the adaptive law, the unknown quantity is estimated online, so that whether the actuator fails, the two chaotic systems can achieve synchronization.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：O415.5;TP273

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本文編號(hào)：1343432