基于时间注意力机制的时滞混沌系统参数辨识模型

针对时滞混沌系统在时滞未知条件下的参数及时滞辨识问题,提出基于时间注意力机制的时滞混沌系统参数辨识模型——PINN-TA。首先,采用时间注意力机制提取系统状态序列的关联特征,以实现对系统时滞的辨识;其次,利用循环神经网络(RNN)隐式地近似系统微分方程,形成关于系统参数的代数方程;最后,将代数方程的根作为参数辨识的结果。分别以时滞Logistic方程、Ikeda微分方程和Mackey-Glass混沌系统等典型时滞混沌系统作为待辨识系统,对PINN-TA模型和多种智能搜索算法进行对比实验。仿真结果表明,相较于人工雨滴算法(ARA)、混合布谷鸟搜索算法(HCS)、全局花朵授粉算法(GFPA)、元胞自动机鲸鱼算法(CWA)等现有智能搜索算法,PINN-TA模型对参数和时滞的辨识误差降低了90.31%~99.36%,且辨识耗时缩短至18.59~19.43 ms。可见,PINN-TA模型能够满足精度和实时性要求,为时滞混沌系统参数及时滞辨识提供可行的解决方案。

非线性不确定时滞混沌系统的鲁棒控制

针对非线性不确定时滞混沌系统中不稳定不动点的控制需求 ,应用线性矩阵不等式 (LMI)的方法 ,得到了系统存在时滞反馈控制器的充分条件 .同时利用该控制器对系统中存在的不稳定的周期轨道的跟踪问题进行了研究 .

一类不确定时滞混沌系统的输出追踪控制

对一类不确定时滞混沌系统的输出追踪控制问题进行了研究 ,提出了一种新的控制方法。该方法表明具有期望系统动力学行为的线性时不变系统可作为时滞混沌系统输出跟踪的参考模型。然后设计了追踪控制器驱动时滞混沌的输出跟踪期望的线性系统。基于这种设计方法 ,被控时滞混沌系统的输出可以具有同期望的系统相同的行为。最后给出的仿真实例说明了所给方法的有效性。

不确定分数阶时滞混沌系统自适应神经网络同步控制

针对带有完全未知的非线性不确定项和外界扰动的异结构分数阶时滞混沌系统的同步问题,基于Lyapunov稳定性理论,设计了自适应径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络控制器以及整数阶的参数自适应律.该控制器结合了RBF神经网络和自适应控制技术,RBF神经网络用来逼近未知非线性函数,自适应律用于调整控制器中相应的参数.构造平方Lyapunov函数进行稳定性分析,基于Barbalat引理证明了同步误差渐近趋于零.数值仿真结果表明了该控制器的有效性.

时滞混沌系统的参数辨识及其在保密通信中的应用

对系统中未知参数的辨识问题进行了系统的研究。给出了参数估计器存在的充分条件。然后,在发射端尝试将明文信号对系统的参数进行调制,在接收端利用提出的参数辨识方法来解调,从而实现数字信号的超混沌保密通信。最后数值仿真验证了该方法的有效性。

一类参数不确定时滞混沌系统的反馈控制同步

首先利用Lyapunov稳定理论设计了状态反馈控制器,并基于线性矩阵不等式技术给出了实现时滞混沌系统全局渐近同步的充分条件.其次以时滞Chen混沌系统和时滞Lorenz混沌系统为例,根据所给出的定理,求解出线性矩阵不等式的解,并且使时滞Chen混沌系统和时滞Lorenz混沌系统渐近同步.两个例子说明了所设计的控制器实用有效,易于实现并通过仿真证明了该方法的有效性.

不确定时滞混沌系统的鲁棒控制

针对不确定时滞混沌系统中不稳定不动点的控制需要 ,应用线性矩阵不等式 (L MI)方法 ,得到了系统存在时滞反馈控制器的充分条件 ,并利用该控制器对系统中存在的不稳定周期轨道的跟踪问题进行研究。

基于状态观测器的分数阶时滞混沌系统同步研究

研究分数阶时滞混沌系统同步问题,基于状态观测器方法和分数阶系统稳定性理论,设计分数阶时滞混沌系统同步控制器,使得分数阶时滞混沌系统达到同步,同时给出了数学证明过程.该同步控制器采用驱动系统和响应系统的输出变量进行设计,无需驱动系统和响应系统的状态变量,简化了控制器的设计,提高了控制器的实用性.利用Lyapunov稳定性理论和分数阶线性矩阵不等式,研究并给出了同步控制器参数的选择条件.以分数阶时滞Chen混沌系统为例,设计基于状态观测器的同步控制器,实现了分数阶时滞Chen混沌系统同步,并将其应用于保密通信系统中.仿真结果证明了该同步方法的有效性.

基于时滞混沌系统的带密钥Hash函数的设计与分析

提出了一种基于时滞混沌系统的带密钥Hash函数算法,该算法利用时滞混沌系统非线性动力学特性,将需要传送的明文信息调制在时滞混沌迭代的轨迹中,并通过HMAC-MD5算法计算得出Hash值,Hash值的每个比特都与需传送的明文信息相关。该算法使Hash值对明文信息及时滞混沌迭代初始条件的微小变化高度敏感。理论分析和仿真结果均表明,该算法在保证Hash值的混乱性和散布性的同时,由于其混沌特性的加入而增大了参数空间,并且混沌Hash值与初始明文信息之间的非线性关系可以有效地抵御线性分析。因此,本文设计的基于时滞混沌系统的Hash函数算法具有很好的安全性、抗碰撞性和抗攻击能力,在数字签名等认证技术领域有很好的应用前景。

基于模糊模型的时滞混沌系统的同步

为了解决具有时滞的混沌系统的同步问题,提出了基于T-S模糊模型的H∞控制方法,通过求解LMIs的可行解从而获得系统控制器的增益和公共正定矩阵,实现两个模糊时滞混沌系统的同步。设计的模糊误差控制器结构简单,且该方法适用于绝大多数时滞混沌系统的同步控制。仿真表明了方法的有效性。

基于正则神经网络模型的时滞混沌系统预测控制

研究模型未知、不稳定的不动点位置及其局部性态未知情形下的时滞混沌系统的控制问题。提出了一种神经网络预测控制方法,将模型未知时的时滞混沌运动控制到不稳定的不动点处。分析了控制系统(包括观测器、正则神经网络预测器和在线训练的线性神经网络预测控制器)的稳定性,与现有同类方法比较,本方法收敛速度快,算法简便。仿真实验表明了本方法的有效性。

一类时滞混沌系统的修正函数投影拟同步

参数失配是基于同步技术的混沌保密通信研究中不可回避的问题。以典型的Lur’e时滞混沌系统为研究对象,利用脉冲控制技术,在驱动-响应系统参数发生失配的情况下,实现了驱动-响应系统的修正函数投影拟同步,同时给出了拟同步的充分条件,估计了拟同步误差限,最后通过数值仿真验证了理论分析的正确有效性。

基于参数辨识的自适应时滞混沌系统同步

在同步控制器的研究中,估计系统的未知参数是实现混沌同步必须解决的关键技术,研究参数不确定情况下为了时滞混沌系统的同步。根据Lyapunov-krasovskii泛函理论,研究了一类参数不确定的多维时滞混沌系统同步问题。采用参数辨识与自适应技术,通过数学推导证明,分别设计了时滞同步控制器和参数自适应律。以三维和四维时滞混沌系统为例,通过仿真,证明系统能达到较满意的同步效果,并且未知参数能够得到较好的辨识,说明设计方法具有有效性和普适性。

一类时变时滞混沌系统的参数辨识方法

时变的未知时滞参数普遍存在于混沌系统中,它使得混沌系统同步控制变得非常困难.针对时滞混沌系统中参数时变且未知的问题,提出了一种新颖的辨识方法.该方法首先将未知时变参数用分段常数函数来近似,把求解非线性函数的问题转化为参数向量选择问题,其中分段常数函数的高度向量成为待求解参数向量;然后推导了目标函数对分段常数高度向量的梯度信息,结合序列二次规划法求解得最优分段函数;随着分段数的增加,最优分段函数将逼近原非线性时变函数.数值实例结果验证了该方法的有效性.

具有随机扰动连续时滞混沌系统的同步

连续时滞混沌系统是无穷维系统 ,可以产生具有多个正的Lyapunov指数的超混沌 ,因此系统可以产生复杂的时间序列。这个特征使它特别适用于保密通讯。基于降阶观测器理论 ,给出了一种同步具有随机扰动连续时滞混沌系统的新方法。最后 ,数值仿真表明了该方法的有效性。

MATLAB和VC混合编程在时滞混沌系统仿真中的应用

本文结合MATLAB与VC的编程优势,给出了一种将MATLAB中编译的m函数文件生成可脱离MATLAB环境的动态连接库,然后在VC环境中编写应用程序界面并加载调用动态连接库,从而实现了MATLAB的数学函数与VC的无缝连接。以时滞混沌系统仿真为例,实现了MATLAB图形结果在VC中的调用,证实了方法的可行性。

分数阶时滞混沌系统的同步和在保密通信中的应用

本文研究了分数阶时滞混沌系统的同步。通过分数阶线性延迟系统的稳定性定理,提出了分数阶时滞系统全局渐近稳定的充分条件。结合新理论和混沌系统的特征,设计了一种线性控制器,只需要传递一个状态量来实现分数阶时滞Chen混沌系统的同步,并设计了一种安全性更好的分数阶混沌保密通信方案。

一类参数不确定时滞混沌系统的反同步

针对一类不确定时滞混沌系统,基于Lyapunov稳定性理论,结合自适应控制方法,设计了自适应控制器及参数自适应律,证明了控制器和自适应律在参数不确定的情况下可实现时滞混沌系统的反同步,对不确定参数做出识别,并分析了控制调节器Ω的作用.数值仿真结果表明,该方法正确、有效.

时滞混沌系统的时滞依赖最优保性能控制

研究了一类时滞混沌系统的时滞依赖最优保性能控制问题.所考虑的控制器是无记忆状态反馈控制器.提取以两个需要同步的时滞混沌系统的状态差作为误差信号,从而建立起以该误差信号为状态量的误差系统,并通过线性化将闭环误差动态系统描述为一个线性时滞系统.基于适当构造的Lyapunov函数和自由矩阵方法,得到了闭环误差动态系统指数稳定的充分条件并进而得到了以线性矩阵不等式表示的最优保性能控制器存在性条件.通过构造的最小化问题可最终求得最优化保性能控制器.与已有文献的结果相比,给出的方法和结果具有更小的保守性.最后的算例验证了此方法的有效性.

一类时滞混沌系统的混合控制与同步

基于Lyapunov函数方法和Dini导数的相关理论,对一类时滞混沌系统的混合控制和同步问题进行研究.首先构造了一类时滞混沌系统及其从属系统的误差系统,然后通过间歇的状态反馈控制和脉冲控制得到该误差系统同步的充分性判据,最后通过软件Matlab进行数值模拟,验证了该方法的正确性和有效性.