基于Backstepping方法混沌系统的同步与控制

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本文主要研究了基于Backstepping方法混沌系统的同步与控制问题。此项工作基于Backstepping设计方法,主要以严格反馈混沌系统为对象,对一般混沌系统以及超混沌系统同步与控制问题进行了深入的研究。并且通过理论分析和数值仿真对所得结果进行了分析和论证,证实了此设计方法与控制器的有效性。首先,简单地介绍了混沌的基本理论和混沌控制与同步的研究现状,介绍了Backstepping方法的基本思想,同时阐述了本文的研究意义。其次,基于Backstepping方法的基本原理并结合Lyapunov稳定性理论,研究了Backstepping方法在混沌系统控制中的应用,针对参数确定以及参数不确定的超混沌系统和一般混沌系统设计相应的控制器,实现对混沌系统的有效控制并且对不确定参数进行辨识。讨论了当混沌系统存在外界干扰的情况下,Backstepping方法设计控制器的鲁棒性。数值仿真表明,该方法在同时实现混沌系统控制和未知参数识别上的可行性以及有效性。最后,详细地讨论了基于Backstepping方法混沌系统的自同步以及异结构同步问题。对参数确定以及参数不确定的混沌系统以及不同阶的混沌系统进行同步研究,分别设计合适的控制器,使响应系统与驱动系统同步,并进行数值仿真,从误差相图中可以看到此同步方法的同步效果,证实了所设计的控制器的有效性。综上所述,本论文通过对混沌系统基于Backstepping方法的控制与同步研究,为混沌理论在保密通信中的实际应用提供了一定的理论分析和实验依据,具有一定的实际意义。
摘要第4-5页
Abstract第5页
目录第6-8页
第一章 绪论第8-18页
    1.1 混沌基本理论概述第8-9页
    1.2 混沌控制与同步研究现状第9-10页
    1.3 Backstepping方法介绍第10-16页
        1.3.1 Lyapunov稳定性第10-12页
        1.3.2 Backstepping方法基本原理第12-16页
    1.4 研究意义及内容安排第16-18页
第二章 Backstepping方法的控制研究与仿真第18-40页
    2.1 超混沌Rossler系统的Backstepping方法控制第18-28页
        2.1.1 超混沌Rossler系统描述第18-21页
        2.1.2 参数确定超混沌Rossler系统控制器的设计及数值仿真第21-24页
        2.1.3 参数不确定超混沌Rossler系统控制器的设计及数值仿真第24-26页
        2.1.4 干扰量对超混沌Rossler系统的影响研究第26-28页
    2.2 Coullet混沌系统的Backstepping方法控制第28-34页
        2.2.1 参数确定Coullet混沌系统的控制器设计及数值仿真第28-31页
        2.2.2 参数不确定Coullet混沌系统的控制器设计及数值仿真第31-33页
        2.2.3 Coullet混沌系统的追踪控制第33-34页
    2.3 Chua电路的Backstepping方法控制及数值仿真第34-36页
        2.3.1 Chua电路的控制器设计第35-36页
        2.3.2 数值仿真第36页
    2.4 基于Backstepping方法的CNN混沌系统的控制第36-39页
        2.4.1 CNN混沌系统的控制器设计第36-38页
        2.4.2 数值仿真第38-39页
    2.5 本章小结第39-40页
第三章 Backstepping方法的同步研究与仿真第40-56页
    3.1 Backstepping方法实现超混沌Rossler系统的自同步第40-43页
        3.1.1 Backstepping方法控制器设计方案第40-42页
        3.1.2 数值仿真第42-43页
    3.2 Backstepping方法实现参数不确定超混沌Rossler系统的自同步第43-47页
        3.2.1 Backstepping方法的控制器设计第43-46页
        3.2.2 数值仿真第46-47页
    3.3 Backstepping方法实现Chua电路的自同步第47-49页
        3.3.1 Backstepping方法的控制器设计方案第47-48页
        3.3.2 数值仿真第48-49页
    3.4 Backstepping方法实现异结构超混沌系统的同步第49-52页
        3.4.1 Backstepping方法的控制器设计方案第49-51页
        3.4.2 数值仿真第51-52页
    3.5 Backstepping方法实现不同阶混沌系统的同步第52-55页
        3.5.1 Backstepping方法实现不同阶混沌系统同步的方案设计第52-54页
        3.5.2 数值仿真第54-55页
    3.6 本章小结第55-56页
第四章 全文总结第56-57页
参考文献第57-60页
致谢第60-61页
在学期间公开发表论文及著作情况第61页
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