带有控制输入扰动和死区的混沌系统自适应模糊控制

李宁; 刘恒; 向伟

doi:10.7498/aps.61.230505

摘要

针对带有非线性输入和控制增益矩阵扰动的未知时变时滞混沌系统, 提出了一种自适应模糊变结构控制方法. 设计的控制器可以保证跟踪误差收敛到原点的可调邻域内, 并且闭环系统所有信号有界. 该方法对系统扰动的变化能保持较好的鲁棒性. 最后以多卷波混沌系统为例的仿真实验进一步验证了该方法的有效性.

关键词:

In this paper, we investigate the signal tracking problem of the uncertain time-varying delay chaotic system with control input nonlinearity and the fuzzy adaptive variable structure control method is proposed. The fuzzy logic system approximates the nonlinearity of the system. The unknown time-varying delay uncertainties are compensated using an appropriate Lyapunov-Krasovskii functional. The proposed controller can make the tracking errors converge to an adjustable region and all signals of the closed system is bounded. The designed control method can have a certain robustness against the disturbance of the system. Finally, taking the simulations on a multi-scroll chaotic system for example, the effectiveness of the proposed method is illustrated.

Keywords:

作者及机构信息

1.
淮南师范学院数学与计算科学系, 淮南 232038

基金项目: 安徽高校省级自然科学研究项目(批准号: KJ2011Z357)、淮南市科技计划研究项目 (批准号: 2011A08016)和淮南师范学院自然科学研究项目(批准号: 2011LK77)资助的课题.

Authors and contacts

1.
Department of Mathematics and Computional Science, Huainan Normal University, Huainan 232038, China

Funds: Project supported by the Natural Science Foundation of the Anhui Higher Education Institutions, China (Grant No. KJ2011Z357), the Foundation of Huainan Science And Technology Plan Projects, China (Grant No. 2011A08016), and Natural Science Foundation of Huainan Normal University, China (Grant No. 2011LK77).

参考文献

[1]	Rosebium M G, Pikovsky A S, Kurths J 1996 { Phys. Rev. Lett}. 76 1804
[2]	Taherrionl S, Lai Y C 1999 { Phys. Rev.} E 59 6247
[3]	Zhang P W, Tang G N, Luo X S 2005 Acta Phys. Sin. 54 3497 (in Chinese) [张平伟, 唐国宁, 罗晓曙 2005 54 3497]
[4]	Wang X Y, Meng J 2008 {Acta Phys. Sin}. 57 726 (in Chinese) [王兴元, 梦娟 2008 57 726]
[5]	Liu J, Chen S H, Lu J A 2003 {Acta Phys. Sin}. 52 1595 (in Chinese) [刘杰, 陈士华, 陆君安 2003 52 1595]
[6]	Wang X Y, Wang Y 2007 {Acta Phys. Sin}. 56 2498 (in Chinese) [王兴元, 王勇 2007 56 2498]
[7]	Wang J A, Liu H P 2010 { Acta Phys. Sin}. 59 2264 (in Chinese) [王建安, 刘贺平 2010 59 2264]
[8]	Suykens J A K, Vandewalle J 1993 IEEE Trans. Circuits Syst. I 40 861
[9]	Lü J H, Chen G R, Cheng D Z 2002 Int. J. Bifur. Chaos 12 2917
[10]	Lü J H, Chen G R,Yu X H, Leung H 2004 IEEE Trans. Circuits Syst. I 51 2476
[11]	Lü J H, Han F L, Yu X H, Chen G R 2004 Automatica 40 1677
[12]	Lü J H, Yu S M, Leung H, Chen G R 2006 IEEE Trans. Circuits Syst. I 53 149
[13]	Lü J H, Chen G R 2006 Int. J. Bifur. Chaos 16 775
[14]	Wang W Y, Leu Y G, Lee T T 2003 { Fuzzy Sets Syst.} 140 341
[15]	Zhang W W, Wang J, Wang H, Zhao Y T 2011 { Acta Phys. Sin.} 60 010511 (in Chinese) [张巍巍, 王京, 王惠, 赵云涛 2011 60 010511]
[16]	Li D, Zhang X H, Yang D, Wang S L 2009 { Acta Phys. Sin.} 58 1433 (in Chinese) [李东, 张小洪, 杨丹, 王时龙 2009 58 1433]
[17]	Li D, Wang S L, Zhang X H, Yang D 2009 { Acta Phys. Sin.} 58 2940 (in Chinese) [李东, 王时龙, 张小洪, 杨丹 2009 58 2940]
[18]	Yu J P, Chen B, Yu H S, Gao J W 2011 {Nonlinear Analysis: Real World Applications} 12 671
[19]	Li T S, Li R H, Li J F 2011 Neurocomputing 74 2277
[20]	Boulroune A, M'Saad M 2011 Expert Systems with Applications 38 14744
[21]	Boulroune A, M'Saad M, Farza M 2011 Fuzzy Sets Syst. 164 45
[22]	Chen M, Ge S S, Ren B B 2011 {Automatica} 47 452
[23]	Yang D S, Zhang H G, Zhao Y, Song C H, Wang Y C 2010 { Acta Phys. Sin.} 59 1562 (in Chinese) [杨东升, 张化光, 赵琰, 宋崇辉, 王迎春 2010 59 1562]
[24]	Zhang H G, Ma D Z, Wang Z S, Feng J, Wang Y C 2010 Acta Phys. Sin. 59 138 (in Chinese) [张化光, 马大中, 王占山, 冯健, 王迎春 2010 59 147]
[25]	Boulroune A, Tadjine M, M'Saad M, Farza M 2010 Fuzzy Sets Syst. 161 797

施引文献

[1]	Rosebium M G, Pikovsky A S, Kurths J 1996 { Phys. Rev. Lett}. 76 1804
[2]	Taherrionl S, Lai Y C 1999 { Phys. Rev.} E 59 6247
[3]	Zhang P W, Tang G N, Luo X S 2005 Acta Phys. Sin. 54 3497 (in Chinese) [张平伟, 唐国宁, 罗晓曙 2005 54 3497]
[4]	Wang X Y, Meng J 2008 {Acta Phys. Sin}. 57 726 (in Chinese) [王兴元, 梦娟 2008 57 726]
[5]	Liu J, Chen S H, Lu J A 2003 {Acta Phys. Sin}. 52 1595 (in Chinese) [刘杰, 陈士华, 陆君安 2003 52 1595]
[6]	Wang X Y, Wang Y 2007 {Acta Phys. Sin}. 56 2498 (in Chinese) [王兴元, 王勇 2007 56 2498]
[7]	Wang J A, Liu H P 2010 { Acta Phys. Sin}. 59 2264 (in Chinese) [王建安, 刘贺平 2010 59 2264]
[8]	Suykens J A K, Vandewalle J 1993 IEEE Trans. Circuits Syst. I 40 861
[9]	Lü J H, Chen G R, Cheng D Z 2002 Int. J. Bifur. Chaos 12 2917
[10]	Lü J H, Chen G R,Yu X H, Leung H 2004 IEEE Trans. Circuits Syst. I 51 2476
[11]	Lü J H, Han F L, Yu X H, Chen G R 2004 Automatica 40 1677
[12]	Lü J H, Yu S M, Leung H, Chen G R 2006 IEEE Trans. Circuits Syst. I 53 149
[13]	Lü J H, Chen G R 2006 Int. J. Bifur. Chaos 16 775
[14]	Wang W Y, Leu Y G, Lee T T 2003 { Fuzzy Sets Syst.} 140 341
[15]	Zhang W W, Wang J, Wang H, Zhao Y T 2011 { Acta Phys. Sin.} 60 010511 (in Chinese) [张巍巍, 王京, 王惠, 赵云涛 2011 60 010511]
[16]	Li D, Zhang X H, Yang D, Wang S L 2009 { Acta Phys. Sin.} 58 1433 (in Chinese) [李东, 张小洪, 杨丹, 王时龙 2009 58 1433]
[17]	Li D, Wang S L, Zhang X H, Yang D 2009 { Acta Phys. Sin.} 58 2940 (in Chinese) [李东, 王时龙, 张小洪, 杨丹 2009 58 2940]
[18]	Yu J P, Chen B, Yu H S, Gao J W 2011 {Nonlinear Analysis: Real World Applications} 12 671
[19]	Li T S, Li R H, Li J F 2011 Neurocomputing 74 2277
[20]	Boulroune A, M'Saad M 2011 Expert Systems with Applications 38 14744
[21]	Boulroune A, M'Saad M, Farza M 2011 Fuzzy Sets Syst. 164 45
[22]	Chen M, Ge S S, Ren B B 2011 {Automatica} 47 452
[23]	Yang D S, Zhang H G, Zhao Y, Song C H, Wang Y C 2010 { Acta Phys. Sin.} 59 1562 (in Chinese) [杨东升, 张化光, 赵琰, 宋崇辉, 王迎春 2010 59 1562]
[24]	Zhang H G, Ma D Z, Wang Z S, Feng J, Wang Y C 2010 Acta Phys. Sin. 59 138 (in Chinese) [张化光, 马大中, 王占山, 冯健, 王迎春 2010 59 147]
[25]	Boulroune A, Tadjine M, M'Saad M, Farza M 2010 Fuzzy Sets Syst. 161 797

[1]	曾尖尖, 鲍丽娟. 含时变切换的广义时滞反馈控制镇定多旋转周期轨线. , 2023, 72(8): 080502. doi: 10.7498/aps.72.20222294
[2]	林飞飞, 曾喆昭. 不确定分数阶时滞混沌系统自适应神经网络同步控制. , 2017, 66(9): 090504. doi: 10.7498/aps.66.090504
[3]	刘章文, 李正东, 周志强, 袁学文. 基于模糊控制的自适应光学校正技术. , 2016, 65(1): 014206. doi: 10.7498/aps.65.014206
[4]	曹伟, 孙明. 时变离散切换系统的迭代学习控制. , 2014, 63(2): 020201. doi: 10.7498/aps.63.020201
[5]	尚慧琳, 韩元波, 李伟阳. 时滞位置反馈对一类非线性相对转动系统混沌运动和安全盆侵蚀的控制. , 2014, 63(11): 110502. doi: 10.7498/aps.63.110502
[6]	吴学礼, 刘杰, 张建华, 王英. 基于不确定性变时滞分数阶超混沌系统的滑模自适应鲁棒的同步控制. , 2014, 63(16): 160507. doi: 10.7498/aps.63.160507
[7]	张波, 李海阳, 唐国金. 变时延遥操作交会的Smith模糊控制. , 2013, 62(2): 029601. doi: 10.7498/aps.62.029601
[8]	宋晓娜, 刘磊坡. 一类非线性T-S模糊时滞系统的鲁棒观测器型H控制器设计. , 2013, 62(21): 218703. doi: 10.7498/aps.62.218703
[9]	赵艳影, 李昌爱. 时滞反馈控制扭转振动系统的振动. , 2011, 60(11): 114305. doi: 10.7498/aps.60.114305
[10]	张巍巍, 王京, 王慧, 赵云涛. 混沌系统的变论域模糊控制算法研究. , 2011, 60(1): 010511. doi: 10.7498/aps.60.010511
[11]	杨东升, 张化光, 赵琰, 宋崇辉, 王迎春. 基于LMI的参数未知时变时滞混沌系统模糊自适应H∞同步. , 2010, 59(3): 1562-1567. doi: 10.7498/aps.59.1562
[12]	李东, 王时龙, 张小洪, 杨丹. 参数不确定永磁同步电机混沌的模糊脉冲控制. , 2009, 58(5): 2939-2948. doi: 10.7498/aps.58.2939
[13]	李东, 张小洪, 杨丹, 王时龙. 参数不确定永磁同步电机混沌的模糊控制. , 2009, 58(3): 1432-1440. doi: 10.7498/aps.58.1432
[14]	秦卫阳, 王红瑾, 张劲夫. 一类时变非线性振动系统的同步控制方法. , 2007, 56(8): 4361-4365. doi: 10.7498/aps.56.4361
[15]	马跃超, 黄丽芳, 张庆灵. 时变不确定时滞连续系统的鲁棒H∞保成本控制. , 2007, 56(7): 3744-3752. doi: 10.7498/aps.56.3744
[16]	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
[17]	杨东升, 张化光, 李爱平, 孟子怡. 基于模糊模型的不同结构的混沌系统同步. , 2007, 56(6): 3121-3126. doi: 10.7498/aps.56.3121
[18]	吴忠强, 奥顿, 刘坤. 基于遗传算法的混沌系统模糊控制. , 2004, 53(1): 21-24. doi: 10.7498/aps.53.21
[19]	岳东, Jun Yoneyama. 含不确定性混沌系统的模糊自适应同步. , 2003, 52(2): 292-297. doi: 10.7498/aps.52.292
[20]	薛月菊, 尹逊和, 冯汝鹏. 用基于输入-输出线性化的自适应模糊方法控制混沌系统. , 2000, 49(4): 641-646. doi: 10.7498/aps.49.641

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