非理想分数阶时滞忆阻混沌系统的滑模控制研究

发布时间：2021-10-21 15:27

　　混沌学是当前科学研究的重要学科,其中具有不确定项和外界干扰的分数阶时滞忆阻混沌系统的控制是混沌学研究的热点课题。忆阻器是一种非线性电路元件,其记忆特性在保密通信和混沌电路等方面的应用前景非常大,而时滞因素在实际工程系统中是不可避免的。所以,研究复杂非线性系统的动力学行为及其控制时,考虑时滞因素对其产生的影响具有重要意义。目前,分数阶时滞混沌系统在控制工程、信息安全等领域的应用取得了重大突破。非理想分数阶时滞忆阻系统的不确定性通常表现为系统不确定项或存在外界扰动,对非理想系统进行控制成为研究热点。由于滑模控制对干扰的不敏感性,适用于不确定混沌系统的控制。因此,研究非理想分数阶时滞忆阻混沌系统的滑模控制具有非常重要的工程实践价值和理论意义。本文针对两类非理想分数阶时滞忆阻混沌系统,研究了其分数阶滑模控制。首先提出了分数阶滑模面,基于李雅普诺夫稳定性定理,设计了控制律对分数阶时滞系统进行混沌控制。数值模拟验证了所设计的分数阶滑模控制器具有可行性。同时,为了研究系统存在不确定性和外界干扰的情况下,通过理论证明和实验结果的对比验证了该方案的有效性。本文主要工作如下:（1）将时滞忆阻系统模型从整数... 

【文章来源】：安徽大学安徽省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 非理想时滞系统控制的研究现状
        1.2.2 忆阻混沌系统的研究现状
        1.2.3 滑模控制的研究现状
    1.3 本文主要研究内容与结构安排
第二章 分数阶时滞忆阻混沌系统基本理论
    2.1 忆阻器概念
    2.2 分数阶系统理论
        2.2.1 分数阶微积分定义
        2.2.2 分数阶微积分求解法
        2.2.3 分数阶系统稳定性理论
    2.3 时滞系统理论
        2.3.1 时滞系统的稳定性理论
        2.3.2 时滞系统的分岔理论
    2.4 混沌控制基本理论
        2.4.1 PID控制
        2.4.2 反馈控制
        2.4.3 自适应控制
        2.4.4 OGY控制
        2.4.5 神经网络控制
        2.4.6 滑模控制
    2.5 本章小结
第三章 参数未知的分数阶时滞忆阻系统的滑模控制
    3.1 引言
    3.2 最简时滞分数阶忆阻系统
    3.3 分数阶滑模控制器设计
        3.3.1 滑模面的选取
        3.3.2 控制律的选取
        3.3.3 滑模控制器设计
    3.4 受控分数阶时滞系统的稳定性分析
    3.5 数值仿真与分析
    3.6 本章小结
第四章 基于滑模控制的不确定分数阶忆阻时滞系统的稳定
    4.1 引言
    4.2 分数阶有源忆阻时滞系统
    4.3 滑模控制器的设计
    4.4 受控系统的稳定性分析
    4.5 无外界干扰的分数阶时滞系统仿真验证与分析
        4.5.1 无外界干扰的同阶时滞系统
        4.5.2 无外界干扰的非同阶时滞系统
    4.6 带有外界干扰的分数阶时滞系统仿真验证与分析
        4.6.1 带有外界干扰的同阶时滞系统
        4.6.2 带有外界干扰的非同阶时滞系统
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 本文总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
硕士期间发表的论文及参与的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]Dynamic Analysis of Fractional-Order Memristive Chaotic System[J]. Dawei Ding,Shujia Li,Nian Wang.  Journal of Harbin Institute of Technology（New Series）. 2018(02)
[2]双馈风机神经电力系统稳定器设计与仿真研究[J]. 牛玉广,杨巍,李晓明,王世林,林忠伟.  系统仿真学报. 2017(01)
[3]带有未知非对称控制增益的不确定分数阶混沌系统自适应模糊同步控制[J]. 刘恒,李生刚,孙业国,王宏兴.  物理学报. 2015(07)
[4]忆阻混沌系统的脉冲同步与初值影响研究[J]. 武花干,陈胜垚,包伯成.  物理学报. 2015(03)
[5]具外部扰动的变时滞不确定奇异系统的滑动模态控制[J]. 员陈鑫,蒋威.  纯粹数学与应用数学. 2012(04)
[6]一类含时变分布时滞的退化中立型系统的鲁棒稳定性(英文)[J]. 杜珺,蒋威.  数学研究. 2009(01)
[7]滑模控制一类非线性分布式时滞系统[J]. 吴立刚,胡跃明.  控制理论与应用. 2008(06)
[8]统一混沌系统的反馈同步[J]. 陶朝海,陆君安,吕金虎.  物理学报. 2002(07)
[9]不确定系统的参数自适应变结构控制[J]. 李辉,谢剑英.  上海交通大学学报. 2000(05)

博士论文
[1]分数阶动力学系统的混沌、控制和同步的研究[D]. 高心.电子科技大学 2005



本文编号：3449253