基于灰狼优化算法的神经网络PMSM混沌同步控制

对永磁同步电动机(Permanent Magnet Synchronous Motor,PMSM)的混沌同步控制进行研究,引入灰狼优化算法(Grey Wolf Optimizer,GWO)和它的几个变体算法,提出一种基于灰狼优化算法的RBF-GWO网络混沌同步控制器.在RBF-GWO网络控制器中,以RBF神经网络结构为基础,其隐层中心矩阵、高斯均方根宽度向量和权值矩阵的组合为灰狼的位置向量,选择输出平均平方误差的一半作为优化目标函数,以网络实际输出与期望输出之间的差值作为更新灰狼位置向量的依据,每次迭代的最优参数值均保存在α灰狼位置向量中,且向网络返回α灰狼位置向量,直至迭代结束条件满足.通过PMSM混沌同构同步控制与异构同步控制实验,验证了RBF-GWO网络有效性,给出的基于一种变体GWO算法(即WGWO)的RBF-GWO网络控制器具有相对更强的自适应能力.

具有共存吸引子混沌系统的自适应同步控制

在一个三维混沌系统的基础上,通过添加一个非线性反馈控制器,得到一个新的四维混沌系统。通过相图、功率谱、庞加莱截面、李雅普诺夫指数、平衡点等证明了系统的混沌特性,并通过分岔图分析了系统在不同参数下的运动状态。研究发现,该系统具有非常复杂的动力学行为和共存吸引子现象。同时,通过设置不同的初始值和不同的偏移增量,分别证明了系统具有共存吸引子,此结论对混沌保密通信等领域有一定的应用价值。通过0-1测试证明了混沌和周期运动的存在,并通过谱熵(spectral entropy,SE)算法和C0算法讨论了系统的复杂度。最后,设计了自适应同步控制器,仿真结果证明新系统可以在参数不确定的情况下实现同步控制,表明控制器是有效的。

忆阻混沌系统的动力学分析及快速同步控制

为验证忆阻混沌系统的动力学复杂性及实现复杂系统快速同步的目的,利用忆阻器非线性特点构造最简并行忆阻混沌系统;利用李雅普诺夫(LE)指数详细分析单参数及多参数变化下系统周期,以及弱混沌、强混沌等一系列空间复杂行为特点;利用分岔图分析系统分岔、倍周期分岔及混沌的演变过程,利用相图平面展示特殊节点的行为特征;利用驱动-响应同步算法及指数趋近率同步算法在初始条件不确定情况下实现了系统同步.实验结果表明,该系统能够产生丰富的动力学特性,指数趋近率同步算法与驱动-响应同步算法相比较,指数趋近率同步算法大幅度提高系统的同步速度.与已有文献的忆阻混沌耦合同步算法对比,指数趋近率同步算法同步时间更短.

基于滑模观测器的PMSM有限时间混沌同步控制

针对非均匀气隙永磁同步电机混沌系统同步过程中易受参数摄动和外部扰动的影响,存在鲁棒性差等不足,以永磁同步电机驱动和响应同步误差动态模型为基础,提出一种基于滑模观测器的有限时间混沌同步控制方法。利用滑模观测器来实现不确定负载的在线观测,结合滑模理论和有限时间稳定理论,通过主动控制来实现系统非线性项和线性项的近似解耦,采用有限时间稳定控制来增强系统的鲁棒性和快速响应能力,设计出有限时间同步控制方法,并在有参数摄动和外部扰动情况下进行了仿真验证。仿真结果验证了该控制方法具有更快的动态响应能力和鲁棒性,更适合复杂环境下PMSM混沌系统的同步控制。

一类新型混沌系统的动力学特征及其同步控制

构造了一类只含有一个非线性项,且存在唯一鞍焦点的混沌系统。通过理论计算分析了系统的动力学行为,数值仿真了相图、时域波形图、敏感依赖性、李雅普诺夫指数谱、分岔图和C_(0)复杂度,最后设计了非线性反馈控制器实现系统自同步。

具有唯一平衡点的共存混沌系统及同步控制

为探究复杂混沌系统的动力学特性以及具有唯一平衡点的混沌系统的吸引子共存现象。在Lorenz基础上构建了一个简单的三维混沌系统。在新混沌系统的基础上通过负反馈提出一个包含忆阻器的新四维混沌系统。通过吸引子图、分岔图和复杂度等方法对新的四维混沌系统的动力学行为进行了分析。利用Multisim选择电阻、电容、模拟乘法器和运算放大器等元器件,设计了新混沌系统的电路仿真,生成具有良好效果的吸引子图像,通过实验结果分析验证了混沌系统在电路实现中具有可行性。设计自适应同步控制器,使驱动系统与响应系统达到同步。数值仿真结果验证了控制器的有效性。

一种三维混沌系统的混沌同步研究

混沌同步在保密通信领域有着广阔的应用前景,但要实现混沌保密通信,位于接收端和发送端的两个混沌系统必须达到混沌同步。为此,采用简单的线性反馈控制实现了一个新三维混沌系统的混沌同步控制,并应用Lyapunov稳定性理论,证明了两个混沌系统在线性反馈控制下实现混沌同步的条件。根据这些同步条件,只要给定系统参数值,就能够判断两个混沌系统是否能够达到混沌同步;另一方面,也可以根据这些判据来选取实现混沌同步的系统参数。最后,进行了计算机仿真,验证了所得到的同步条件是有效的。

分数阶PMSM混沌系统的柔性同步控制研究

针对永磁同步电机系统同步控制的问题,使用柔性变结构控制方法,实现不同初值的混沌系统同步控制。基于分数阶稳定理论验证所设计分数阶PMSM误差系统的稳定性。利用所设计的柔性控制器实现永磁同步电机混沌系统的同步控制,达到缩短稳定系统调整时间的目的。

基于永磁同步电机反推方法混沌运动的同步控制

在某些参数作用的情况下,永磁同步电机(PMSM)会出现混沌现象。利用反推Backstepping同步控制原理,可以使受控的混沌系统逐渐退化为稳定的系统,依据李雅普诺夫稳定性原理证明所设计的控制器可使得二个结构相同但参数不同的混沌系统逐渐达到同步。仿真结果进一步验证了该方法的有效性,对电机运动的稳定性具有较好的参考价值。

异结构时滞不确定混沌系统的同步/反同步控制及其应用

为了研究具有不同参数的两个不确定时滞混沌系统的同步与反同步控制及在保密通信中的应用,首先对反馈时滞Lorenz混沌系统的系统参数进行重新设计,并引入正弦函数扰动,获得两个具有不同吸引子的时滞混沌系统。采用主动控制方法实现了具有不同参数的时滞混沌系统的同步及反同步控制。为了实现保密通信,将明文信号参与混沌运算,并结合混沌信号设计多个密钥进行加密,在实现同步与反同步后,恢复出明文信号。仿真结果表明,在存在信道噪声情况下,同步控制比反同步控制鲁棒性强,应用在保密通信中能快速地恢复出明文信号。

束晕-混沌同步控制及若干加密方法研究进展

构造了具有小世界(WS)和无标度(BA)特性的束流输运网络,提出多种束晕-混沌的同步控制方法和3种保密通信的电路设计方案,并进行了仿真试验。在混沌复杂性研究的基础上,探索了一种混沌密码新算法,并成功地研制了链路混沌密码样机。同时研制了一种基于混沌加密算法和传统加密算法相结合的混沌加密系统,采用FPGA技术进行了硬件开发,已在互联网上实现了文件加密和解密的通信实验。在信息隐藏技术研究方面,实现了将加密信息隐藏到JPEG格式图片之中,实验和工程应用信息隐藏效果良好。

基于状态观测器的分数阶统一混沌系统的同步控制

基于状态观测器控制法,提出一种分数阶系统状态观测器,实现了2.7阶统一混沌系统的同步控制.Matlab仿真结果表明,基于状态观测器的控制方法不仅适用于整数阶混沌系统,也适用于分数阶混沌系统.利用该方法实现混沌系统的同步,无需计算系统的Lyapunov指数,在工程上易于实现,为混沌系统及分数阶混沌系统在实际中的应用奠定了理论基础.

永磁同步电动机的混沌数学模型及其线性反馈同步控制

通过分析永磁同步电动机的非线性特性,推导出其对应的数学模型,对其进行复杂动力学分析后得出其是混沌数学模型的结论,从而将控制永磁同步电动机系统转化为对混沌系统的控制,用线性反馈同步控制方法对永磁同步电动机的三种运行状态进行控制,利用Matlab仿真达到了控制永磁同步电动机的目的。结果表明,利用线性反馈可以很好地消除混沌,使系统达到一个稳定的状态。该控制策略能有效地改善永磁同步电动机系统的动态性能,增强其鲁棒性与抗干扰能力。

一种单涡旋混沌系统与Chen系统的同步控制

针对目前多数混沌同步研究只在同一系统或相似结构系统中进行的情况,应用驱动-响应控制方法,实现了一种单涡旋混沌系统与Chen系统的同步控制.利用Routh-Hurwitz判据,得出了系统同步时控制参数k小于-3.737 1.采用软件Matlab6.5和EWB设计电路进行了数值仿真和实验验证,结果表明,驱动-响应控制法可以有效地实现异结构混沌系统的同步控制,并且控制参数越小,实现同步所需的时间越短.

永磁同步电机的鲁棒滑模变结构混沌同步控制

以永磁同步电机(PMSM)混沌运动为研究对象,采用一种存在扰动的永磁同步电机(PMSM)的滑模变结构混沌同步控制的方法。基于滑模变结构控制理论,设计了一种具有强鲁棒性的自适应控制器,即使在外干扰和参数不确定的情况下,也可以实现滑动模态。数值仿真结果进一步表明了该方法可实现PMSM混沌运动的同步控制,具有较好的控制效果。

基于系统辨识的自适应混沌同步控制研究

在切换流形控制混沌系统同步的基础上 ,提出一种基于系统辨识的自适应混沌同步控制策略。理论分析和仿真结果表明 ,利用该控制策略可以实现在系统参数未知且具有不同初始点情况下的混沌系统的同步控制。

新混沌系统及其分数阶系统的自适应同步控制

研究一个存在共存吸引子的混沌系统及相应的分数阶系统的自适应同步问题.首先,提出了一个新的具有双翼和四翼吸引子共存的混沌系统,对系统的动力学特性进行了分析,找到了系统的拓扑马蹄和拓扑熵,从而验证了系统具有混沌特性;然后,根据该系统构建了一个亦存在两个孤立的双翼吸引子以及四翼吸引子的分数阶系统.最后,采用分数阶Lyapunov稳定性理论以及自适应控制方法,对分数阶系统的自适应同步问题进行了研究.仿真结果表明,控制参数k越大,系统同步速度越快;控制参数λ越大,系统参数识别的速度越快.

统一混沌系统自适应同步控制

针对统一混沌系统的自适应同步控制问题,设计了两种控制器:Backstepping控制器和非线性反馈控制器。利用Lyapunov方法证明了应用Backstepping方法和非线性反馈设计控制器能够使统一混沌系统达到渐近同步,为在保密通信领域中的应用奠定了基础。这两种控制器能够实现多种混沌的同步,而且具有很强的抗干扰性能和鲁棒性。其中,非线性反馈控制器对参数未知的统一混沌系统也能进行有效地同步控制。最后进行了数值仿真,仿真结果表明这两种控制器能够有效地同步统一混沌系统。

统一混沌系统的指数型超曲面terminal滑模同步控制

讨论了一类统一混沌系统的指数型超曲面terminal滑模控制同步问题,并且针对初始状态离原点的不同,设计了3种超曲面,使得在系统初始状态远离平衡点和接近平衡点的情况下,均能较快地实现同步,从而弥补了接近平衡点收敛速度慢的不足.而且由于指数自适应环节的引入,使得滑模面的形式得到统一与简化,收敛性能得到进一步优化.最后仿真结果表明了该方案的有效性.

一类分数阶非线性混沌系统的同步控制

在分数阶非线性系统同步控制的研究中,针对一类分数阶非线性混沌系统,研究了基于分数阶控制器的同步方法。利用状态反馈方法和分数阶微积分定义,设计了分数阶混沌系统同步控制器。进一步,根据分数阶非线性系统稳定性理论、Mittag-Leffler函数、Laplace变换以及Gronwall不等式,证明了同步控制器的有效性。最后,通过数值仿真,实现了初始值不同的两个分数阶非线性混沌系统同步。误差响应曲线表明研究的分数阶非线性系统同步响应速度快,控制精度高,验证了本文所设计的混沌同步控制方案的可行性。