Chen系统的非共振参数控制

王梦蛟; 曾以成; 陈光辉; 贺娟

doi:10.7498/aps.60.010509

摘要

本文利用非共振参数策动实现对Chen系统的非反馈方式混沌控制.使用远大于系统平均频率的周期信号作为控制输入,将控制系统中的系统变量分解为按系统平均频率变化的慢变量和按外加控制信号频率变化的快变量,然后利用平均法对控制系统进行处理得到慢变系统;根据慢变系统的动力学性质,得出所用控制参数应满足的条件.数值仿真结果表明此方法可以使控制系统迅速达到目标状态,并且在控制信号受到噪声干扰时,在一定信噪比范围内仍能对系统进行有效的控制,证明了该方法的可行性.

关键词:

平均法 /
Chen系统 /
混沌控制

Abstract

In this paper, nonfeedback chaos control of Chens system is realized with nonresonant parametric drive. A periodic signal whose frequency is far higher than the systems mean frequency is used as the input. And the system variables of the controlled system are decomposed into slowly varying variables which change according to the systems mean frequency and fast varying variables which change according to the frequency of periodic signal. Then, by averaging method, a slowly varying dynamics is obtained. According to the dynamical characteristics of the slowly varying dynamics, the available control parameter range is obtained. Numerical simulation results show that this method can lead the controlled system to the target state rapidly, even when the control signal is disturbed by noise in certain SNR ranges, so the proposed method is feasible.

Keywords:

作者及机构信息

(1)湖南人文科技学院物理与信息工程系,娄底 417000; (2)湘潭大学材料与光电物理学院,湘潭 411105; (3)湘潭大学材料与光电物理学院,湘潭 411105;湖南人文科技学院物理与信息工程系,娄底 417000

基金项目: 国家自然科学基金(批准号:60772015,60972147,10947101)和湖南省自然科学基金(批准号:08JJ5031,10JJ4001)资助的课题.

Authors and contacts

(1)Department of Physics and Information Engineering, Hunan Institute of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China; (2)School of Material Science and Photoelectronic Physics, Xiangtan University, Xiangtan 411005, China; (3)School of Material Science and Photoelectronic Physics, Xiangtan University, Xiangtan 411005, China;Department of Physics and Information Engineering, Hunan Institute of Humanities, Science and Technology, Loudi 417000, China

参考文献

[1]	Hu G, Xiao J H, Zhen Z G 2000 Chaos Control (1st ed) (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Education Publishing House) p8 (in Chinese) [胡岗、萧井华、郑志刚 2000 混沌控制 (第1版) (上海: 上海科技教育出版社) 第8页]
[2]	Ott E, Grebogi C, Yorke J A 1990 Phys. Rev. lett. 64 1196
[3]	Lima R, Pettini M 1990 Phys. Rev. B 41 726
[4]	Yang C Y, Tang G N 2009 Acta Phys. Sin. 58 143 (in Chinese) [杨朝羽、唐国宁 2009 58 143]
[5]	Chen G P, Hao J B 2009 Acta Phys. Sin. 58 2914 (in Chinese) [陈光平、郝加波 2009 58 2914]
[6]	Li D, Zhang X H, Yang D, Wang S L 2009 Acta Phys. Sin. 58 1432 (in Chinese) [李东、张小洪、杨丹、王时龙 2009 58 1432]
[7]	Wang X F, Xue H J, Si S K, Yao Y T 2009 Acta Phys. Sin. 58 3729 (in Chinese) [王校锋、薛红军、司守奎、姚跃亭 2009 58 3729]
[8]	Zhang L P, Jiang H B, Bi Q S 2010 Chin. Phys. B 19 010507
[9]	Li R H, Chen W S, Li S 2010 Chin. Phys. B 19 010508
[10]	Li D, Wang S L, Zhang X H, Yang D 2010 Chin.Phys. B 19 010506
[11]	Wu S H, Hao J H, Xu H B 2010 Chin. Phys. B 19 020509
[12]	Xing H Y, Jin T L 2010 Acta Phys. Sin. 59 0140 (in Chinese) [行鸿彦、金天力 2010 59 0140]
[13]	Soong C Y, Huang W T, Lin F P, Tzeng P Y 2004 Phys. Rev. E 70 0162111
[14]	Choe C U, Hohne K, Benner H, Kivshar Y S 2005 Phys. Rev. E 72 0362061
[15]	Chen G R, Ueta T 1999 Int. J. Bifurcation Chaos 9 1465
[16]	Ueta T, Chen G R 2000 Int. J. Bifurcation Chaos 10 1917
[17]	Park E H, Zaks M A, Kurths J 1999 Phys. Rev. E 60 6627
[18]	Chen L, Wang D S 2007 Acta Phys. Sin. 56 91 (in Chinese) [谌龙、王德石 2007 56 91]
[19]	Liu Y Z, Chen L Q 2001 Nonlinear Vibrations (1st ed) (Beijing: High Education Press) pp73-82 (in Chinese) [刘延柱、陈立群 2001 非线性振动 (第1版) (北京: 高等教育出版社) 第73—第82页]
[20]	Kivshar Y S, Rodelsperger F, Benner H 1994 Phys. Rev. E 49 319

施引文献

[1]	Hu G, Xiao J H, Zhen Z G 2000 Chaos Control (1st ed) (Shanghai: Shanghai Scientific and Technological Education Publishing House) p8 (in Chinese) [胡岗、萧井华、郑志刚 2000 混沌控制 (第1版) (上海: 上海科技教育出版社) 第8页]
[2]	Ott E, Grebogi C, Yorke J A 1990 Phys. Rev. lett. 64 1196
[3]	Lima R, Pettini M 1990 Phys. Rev. B 41 726
[4]	Yang C Y, Tang G N 2009 Acta Phys. Sin. 58 143 (in Chinese) [杨朝羽、唐国宁 2009 58 143]
[5]	Chen G P, Hao J B 2009 Acta Phys. Sin. 58 2914 (in Chinese) [陈光平、郝加波 2009 58 2914]
[6]	Li D, Zhang X H, Yang D, Wang S L 2009 Acta Phys. Sin. 58 1432 (in Chinese) [李东、张小洪、杨丹、王时龙 2009 58 1432]
[7]	Wang X F, Xue H J, Si S K, Yao Y T 2009 Acta Phys. Sin. 58 3729 (in Chinese) [王校锋、薛红军、司守奎、姚跃亭 2009 58 3729]
[8]	Zhang L P, Jiang H B, Bi Q S 2010 Chin. Phys. B 19 010507
[9]	Li R H, Chen W S, Li S 2010 Chin. Phys. B 19 010508
[10]	Li D, Wang S L, Zhang X H, Yang D 2010 Chin.Phys. B 19 010506
[11]	Wu S H, Hao J H, Xu H B 2010 Chin. Phys. B 19 020509
[12]	Xing H Y, Jin T L 2010 Acta Phys. Sin. 59 0140 (in Chinese) [行鸿彦、金天力 2010 59 0140]
[13]	Soong C Y, Huang W T, Lin F P, Tzeng P Y 2004 Phys. Rev. E 70 0162111
[14]	Choe C U, Hohne K, Benner H, Kivshar Y S 2005 Phys. Rev. E 72 0362061
[15]	Chen G R, Ueta T 1999 Int. J. Bifurcation Chaos 9 1465
[16]	Ueta T, Chen G R 2000 Int. J. Bifurcation Chaos 10 1917
[17]	Park E H, Zaks M A, Kurths J 1999 Phys. Rev. E 60 6627
[18]	Chen L, Wang D S 2007 Acta Phys. Sin. 56 91 (in Chinese) [谌龙、王德石 2007 56 91]
[19]	Liu Y Z, Chen L Q 2001 Nonlinear Vibrations (1st ed) (Beijing: High Education Press) pp73-82 (in Chinese) [刘延柱、陈立群 2001 非线性振动 (第1版) (北京: 高等教育出版社) 第73—第82页]
[20]	Kivshar Y S, Rodelsperger F, Benner H 1994 Phys. Rev. E 49 319

[1]	张晓芳, 韩清振, 陈小可, 毕勤胜. 慢变控制下Chen系统的复杂行为及其机理. , 2014, 63(18): 180503. doi: 10.7498/aps.63.180503
[2]	李冠林, 李春阳, 陈希有, 张效伟. 基于共振参数微扰法的SEPIC变换器的混沌控制. , 2013, 62(21): 210505. doi: 10.7498/aps.62.210505
[3]	王跃钢, 文超斌, 杨家胜, 左朝阳, 崔祥祥. 基于无模型方法的混沌系统自适应控制. , 2013, 62(10): 100504. doi: 10.7498/aps.62.100504
[4]	张国山, 牛弘. 一个基于Chen系统的新混沌系统的分析与同步. , 2012, 61(11): 110503. doi: 10.7498/aps.61.110503
[5]	王梦蛟, 曾以成, 谢常清, 朱高峰, 唐淑红. Chen系统在微弱信号检测中的应用. , 2012, 61(18): 180502. doi: 10.7498/aps.61.180502
[6]	朱少平, 钱富才, 刘丁. 不确定动态混沌系统的最优控制. , 2010, 59(4): 2250-2255. doi: 10.7498/aps.59.2250
[7]	蔡国梁, 谭振梅, 周维怀, 涂文桃. 一个新的混沌系统的动力学分析及混沌控制. , 2007, 56(11): 6230-6237. doi: 10.7498/aps.56.6230
[8]	张莹, 徐伟, 孙晓娟, 方同. 随机Bonhoeffer-Van der Pol系统的随机混沌控制. , 2007, 56(10): 5665-5673. doi: 10.7498/aps.56.5665
[9]	高心, 刘兴文. 统一混沌系统的时延模糊控制. , 2007, 56(1): 84-90. doi: 10.7498/aps.56.84
[10]	邵仕泉, 高心, 刘兴文. 两个耦合的分数阶Chen系统的混沌投影同步控制. , 2007, 56(12): 6815-6819. doi: 10.7498/aps.56.6815
[11]	谌龙, 王德石. Chen系统的自适应追踪控制. , 2007, 56(10): 5661-5664. doi: 10.7498/aps.56.5661
[12]	王兴元, 武相军. 变形耦合发电机系统中的混沌控制. , 2006, 55(10): 5083-5093. doi: 10.7498/aps.55.5083
[13]	李爽, 徐伟, 李瑞红. 利用随机相位实现Duffing系统的混沌控制. , 2006, 55(3): 1049-1054. doi: 10.7498/aps.55.1049
[14]	董恩增, 陈增强, 袁著祉. 混沌系统的自适应多变量广义预测控制与同步. , 2005, 54(10): 4578-4583. doi: 10.7498/aps.54.4578
[15]	周宇飞, 陈军宁, 谢智刚, 柯导明, 时龙兴, 孙伟锋. 参数共振微扰法在Boost变换器混沌控制中的实现及其优化. , 2004, 53(11): 3676-3683. doi: 10.7498/aps.53.3676
[16]	邹艳丽, 罗晓曙, 方锦清, 汪秉宏. 脉冲电压微分反馈法控制buck功率变换器中的混沌. , 2003, 52(12): 2978-2984. doi: 10.7498/aps.52.2978
[17]	刘杰, 陈士华, 陆君安. 统一混沌系统的投影同步与控制. , 2003, 52(7): 1595-1599. doi: 10.7498/aps.52.1595
[18]	谭文, 王耀南, 刘祖润, 周少武. 非线性系统混沌运动的神经网络控制. , 2002, 51(11): 2463-2466. doi: 10.7498/aps.51.2463
[19]	陈艳艳, 彭建华, 刘秉正, 魏俊杰. 增强型延迟反馈法控制低维混沌系统的解析研究. , 2002, 51(7): 1489-1496. doi: 10.7498/aps.51.1489
[20]	李伟, 陈式刚. 用周期拍方法控制非线性耗散系统和保守系统的混沌. , 2001, 50(10): 1862-1870. doi: 10.7498/aps.50.1862

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