×

分数阶广义Lorenz混沌系统的有限时间同步分析与控制。 (英语) Zbl 1446.37097号

摘要:本文基于一类新的整数阶混沌系统,提出了相应的分数阶三维自治混沌系统。通过对分数阶混沌系统的线性项和拓扑结构的分析,我们发现该系统属于广义Lorenz系统族。通过预测修正方法和分数阶稳定性理论,我们还发现分数阶系统产生的平衡点属于不稳定鞍点。分数阶混沌系统的复杂性由谱熵算法和(C_0)算法给出。我们得出结论,分数阶混沌系统具有更高的复杂性。分数阶系统可以随着参数值和阶数的变化而产生丰富的动态行为现象。应用有限时间稳定性理论,设计了驱动系统与相应系统之间的有限时间同步控制器。数值仿真表明,该控制器在同步过程中提供了快速有效的方法。

MSC公司:

37号35 控制中的动态系统
34A08型 分数阶常微分方程
34D06型 常微分方程解的同步
26A33飞机 分数导数和积分
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Lorenz,E.N.,确定性非周期流,《大气科学杂志》,201230-141(1963)·Zbl 1417.37129号 ·doi:10.1175/1520-0469(1963)020<0130:DNF>2.0.CO;2
[2] Hilborn,R.C.,《混沌和非线性动力学:科学家和工程师导论》(2000),美国纽约州纽约市:牛津大学出版社,美国纽约市·Zbl 1015.37001号
[3] Rössler,O.E.,《连续混沌方程》,《物理学快报A》,57,5,397-398(1976)·Zbl 1371.37062号 ·doi:10.1016/0375-9601(76)90101-8
[4] Rössler,O.E.,《连续混沌原型方程》,《纽约科学院年鉴》,316,1376-392(1979)·Zbl 0437.76055号 ·doi:10.1111/j.1749-6632.1979.tb29482.x
[5] 陈,G。;Ueta,T.,《又一个混沌吸引子》,《国际分叉与混沌杂志》,9,7,1465-1466(1999)·Zbl 0962.37013号 ·doi:10.1142/S0218127499001024
[6] 吕,J.H。;Chen,G.R.,一种新的混沌吸引子,《国际分岔与混沌杂志》,12,3,659-661(2002)·兹比尔1063.34510 ·doi:10.1142/S0218127402004620
[7] 崇信,L。;Ling,L。;Tao,L。;Peng,L.,Lorenz-like系统的一种新的蝶形吸引子,混沌,孤子与分形,28,5,1196-1203(2006)·Zbl 1106.37025号 ·doi:10.1016/j.chaos.2004.09.111
[8] Liu,C.,一种新型混沌吸引子,混沌、孤子与分形,39,3,1037-1045(2009)·Zbl 1197.37038号 ·doi:10.1016/j.chaos.2007.04.025
[9] 刘,C。;刘,L。;Liu,T.,新型三维自治混沌系统,混沌、孤子与分形,39,4,1950-1958(2009)·Zbl 1197.37039号 ·doi:10.1016/j.chaos.2007.06.079
[10] 陈,M。;Li,M。;于清。;鲍,B。;徐,Q。;Wang,J.,广义忆阻电路中自激吸引子和隐藏吸引子的动力学,非线性动力学,81,1-2,215-226(2015)·Zbl 1430.94107号 ·doi:10.1007/s11071-015-1983-7
[11] 熊,W。;Huang,J.,通过脉冲自适应策略对基于忆阻的混沌系统进行有限时间控制和同步,差分方程进展,2016,第101条(2016)·Zbl 1343.93077号 ·doi:10.1186/s13662-016-0789-3
[12] 胡伯杰。;韩,Y。;Zhao,L.D.,具有不确定参数的不同分数阶超混沌系统之间的自适应同步,《物理学报》,58,31441-1445(2009)·Zbl 1199.37061号
[13] Li,X.L。;彭,P.H。;罗奇。;Yang,X.Y。;Liu,Z.,一类分数阶非线性系统稳定性判定理论的问题与分析,《物理学报》(2013)
[14] Mandelbrot,B.B.,《自然的分形几何》(1983),美国纽约州纽约市:弗里曼,纽约州纽约州美国·Zbl 1194.30028号
[15] 张维明,分数阶导数流变模型新理论,湘潭大学自然科学学报,2001年第23期,第1期,第30-36页
[16] Gemant,A.,《分析弹性-粘性体实验结果的方法》,《应用物理杂志》,7311-317(1936)
[17] 巴格利,R.L。;Torvik,P.J.,《关于粘弹性行为的分数阶微积分模型》,《流变学杂志》,30,1,133-155(1986)·Zbl 0613.73034号 ·数字对象标识代码:10.1122/1.549887
[18] 谢斯托波尔,V.O。;Goss,P.C.J.,从蠕变初始阶段对柱蠕变屈曲耐久性的估计,机械学报,52,3-4,269-275(1984)·doi:10.1007/bf01179620
[19] Hilfer,R.,《分数微积分在物理学中的应用》(2001),新泽西州,美国:世界科学,新泽西,美国·Zbl 0998.26002号 ·doi:10.1142/9789812817747
[20] Matignon,D.,分数阶微分方程的稳定性结果及其在控制处理中的应用,系统和应用计算工程会议论文集
[21] 宋,L。;徐世勇。;Yang,J.Y.,分数阶幸福的动力学模型,《非线性科学与数值模拟中的沟通》,第15、3、616-628页(2010年)·Zbl 1221.93234号 ·doi:10.1016/j.cnsns.2009.04.029
[22] 医学博士乔杜里。;Chandra,S。;Nag,S。;达斯,S。;Tarafdar,S.,《淀粉凝胶的强制扩散和流变性:分数微积分、胶体和表面的粘弹性建模A:物理化学和工程方面》,407,64-70(2012)·doi:10.1016/j.colsurfa.2012.05.008
[23] 张亚勇。;于振明。;Wu,H.L.,具有不确定性的分数阶混沌系统的多驱动一响应同步,电子学报,44,03,607-612(2016)
[24] Yan,Y.M。;尚,T。;Zhao,X.G.,使用主动滑模控制的不确定分数阶混沌(超混沌)系统的滞后同步,信息与控制,44,01,1-7(2015)·Zbl 1400.93152号 ·doi:10.1155/2016/7404652
[25] 吴,M。;于振明。;张义安,不确定分数阶混沌系统的自适应投影同步控制,烟台大学学报(自然科学与工程版),29,04,289-293(2016)
[26] 高Z.L。;Wang,Y.H.,一类不确定混沌系统的自适应模糊同步控制,复杂系统与复杂性科学,14,04,79-88(2017)
[27] 徐,L。;张,F.C。;Gao,J.F.,分数阶蔡斯系统中的混沌及其同步,复杂系统与复杂性,04,45-50(2007)
[28] 张,B.E。;Liu,H.M.,一些耦合超混沌系统的同步,《科学与教育指南》,1205-206-244(2014)
[29] Xue,Y.D。;北卡罗来纳州赵。;Pan,F.,分数阶非线性系统的仿真模型方法与应用,系统仿真杂志,092405-2408(2006)
[30] Zhao,D.L。;胡伯杰。;鲍,H.Z。;张,A.G。;徐,C。;Zhang,S.B.,关于分数系统和有限时间同步分数超混沌Lorenz系统的定理,中国物理学报,60,10,93-97(2011)
[31] Podlubny,I.,《分数微分方程》(1999),美国加州圣地亚哥:学术出版社,美国加州圣迭戈·Zbl 0918.34010号
[32] Charef,A。;Sun,H.H。;曹毅。;Onaral,B.,奇异函数表示的分形系统,IEEE自动控制学报,37,9,1465-1470(1992)·Zbl 0825.58027号 ·数字对象标识代码:10.1109/9.159595
[33] 胡建斌。;韩,Y。;Zhao,L.D.,分数阶系统的新稳定性定理及其在基于反推方法的同步分数阶混沌系统中的应用,《物理学报》,58,4,2235-2239(2009)·Zbl 1199.37062号
[34] 佩利凡,I。;Uyaroglu,Y.,来自一般Lorenz系统家族的新混沌吸引子及其电子实验实现,土耳其电气工程与计算机科学杂志,18,2,171-184(2010)·doi:10.3906/elk-0906-67
[35] 塞利科夫斯基,S。;Chen,G.,关于广义Lorenz标准形,混沌,孤子与分形,26,5,1271-1276(2005)·Zbl 1100.37016号 ·doi:10.1016/j.chaos.2005.02.040
[36] 胡锦斌。,分数阶混沌系统的稳定性定理及同步方法研究(2008),中国太原:中国北方大学
[37] Diethelm,K。;福特,J.M。;新泽西州福特。;Weilbeer,M.,分数阶微分方程快速数值求解器的缺陷,计算与应用数学杂志,186,2,482-503(2006)·Zbl 1078.65550号 ·doi:10.1016/j.cam.2005.03.023
[38] 李,C。;Peng,G.,Chen系统中的分数阶混沌,混沌,孤子与分形,22,2,443-450(2004)·Zbl 1060.37026号 ·doi:10.1016/j.chaos.2004.02.013
[39] Diethelm,K。;新泽西州福特。;Freed,A.D.,分数阶微分方程数值解的预测-校正方法,非线性动力学,29,1-4,3-22(2002)·Zbl 1009.65049号 ·doi:10.1023/A:1016592219341
[40] 霍根,J.,《从复杂性到困惑》,《科学美国人》,272,6,104-109(1995)·doi:10.1038/科学美国人0695-104
[41] Chen,W。;庄,J。;余,W。;Wang,Z.,使用模糊en,ap en和sampen测量复杂性,医学工程与物理,31,1,61-68(2009)·doi:10.1016/j.medengphy.2008.04.005
[42] 科慧,S。;邵波,H。;林姿,Y。;李坤,D.,fuzz-En算法在混沌序列复杂性分析中的应用,《物理学报》,61,13,71-77(2012)
[43] 陈建新。;李,Z。;Bai,B.M。;潘·W。;Chen,Q.H.,基于模糊熵的混沌伪随机序列复杂性度量,电子信息技术杂志,33,05,1198-1203(2011)
[44] 香港太阳。;他,B.S。;Sheng,L.Y.,基于密集统计复杂性算法的混沌序列复杂性分析,《物理学报》,60,02,96-102(2011)
[45] 林东,Z。;建兵,H。;Zhi-Hua,B.,关于分数阶系统和有限时间同步分数阶超混沌Lorenz系统的有限时间稳定定理,《物理学报》,60,10,93-97(2011)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。