一类分数阶混沌系统的线性自抗扰控制器参数优化

发布时间：2020-05-20 15:46

【摘要】：混沌系统广泛存在于自然和社会中,是一种存在着貌似随机不规则运动的复杂非线性系统,其行为表现为不确定性、不可重复性和不可预测性。混沌系统的研究在数字信号处理、图像加密和保密通信等领域的研究中发挥着重要的作用。目前,分数阶微积分已经逐渐成为国内外研究的重点,相比于整数阶微积分,它具有更加清晰的物理意义、能够更加准确地对实际系统进行描述与建模。因此,本文在分数阶微积分的理论基础上,深入研究三维分数阶混沌系统的控制问题,具体研究工作在以下几个方面展开:1.本文首先针对混沌系统的研究现状进行了分析并对其研究的意义进行了阐述。然后对分数阶微积分的多种定义进行了阐述及比较。最后利用计算机软件平台通过编程模拟三维分数阶混沌系统的运动。2.介绍了线性自抗扰控制的发展及其理论基础。给出了本文所应用的线性自抗扰控制器的控制结构、控制规律以及待整定参数。但线性自抗扰控制器在拥有许多优点的同时,也存在参数个数较多并难以准确调整的问题。因此,为了解决这个问题,作者将余弦递减函数应用到对量子粒子群算法的改进当中,利用余弦递减函数控制粒子更新公式中的缩放系数,使其在具有较强的全局搜索能力的同时又能够在迭代后期进行细致寻优。将其与粒子群算法、引力搜索算法和传统量子粒子群算法相比较,结果证明:基于余弦递减函数控制的量子粒子群算法具备良好的性能。3.将本文提出的改进量子粒子群优化算法应用到三维分数阶混沌系统的线性自抗扰控制器中,利用MATLAB仿真软件对控制系统进行仿真实验,结果表明:优化后的线性自抗扰控制器能够取得良好的控制效果并具有较强的抗干扰能力。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP18;O415.5

【参考文献】