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第条

一类分数阶混沌系统在(1,2)区间内的投影同步

1
重庆邮电大学系统理论与应用中心,重庆400065
2
重庆邮电大学教育部网络控制与智能仪器重点实验室,重庆400065
*
信件应寄给的作者。
201517(3), 1123-1134;https://doi.org/10.3390/e17031123
收到的提交文件:2015年2月10日/修订日期:2015年3月1日/接受日期:2015年3月4日/发布日期:2015年3月10日
(本条属于本节复杂性)

摘要

:
本文研究了一类分数阶混沌系统的投影同步方法<q个<2被证明。通过精确的理论推导,建立了投影同步方法。为了说明该方案的有效性,我们讨论了两个例子:(1)分数阶Lorenz混沌系统q个= 1.1; (2) 分数阶修正蔡氏分数阶混沌系统q个= 1.02. 数值模拟结果表明了该方案的有效性和可行性。

1.简介

许多现实世界的物理系统都可以用分数阶微分方程很好地、更准确地描述[14]. 近年来,在许多分数阶非线性系统中发现了混沌现象,如分数阶Lorenz混沌系统[56]蔡氏分数阶混沌电路系统[6]分数阶修正Duffing混沌系统[7]分数阶Rössler混沌系统[89],分数阶Chen混沌系统[68]分数阶忆阻混沌系统[10]等等。
在过去20年中,由于其在科学和工程领域的潜在应用[1112]混沌系统的同步越来越受到人们的关注,提出了许多同步方案。其中,Mainieri和Rehacek提出了一种特殊的同步方案,称为投影同步[13]. 主系统和从系统可以同步到PS中的比例因子,这可以用于将二进制数字扩展到M(M)-快速通信的二进制数字通信[1314].
然而,许多以前的同步方法[691316]对于只关注分数阶0的分数阶混沌系统<q个<1,但实际上有许多分数阶系统具有分数阶1<q个现实世界中<2。例如,时间分数热传导方程[17],分数电报方程[18],时间分数反应扩散系统[19]分数扩散波方程[20],时空分数扩散方程[21]超扩散系统[22],等。,但在[1722]. 同时,基于数值模拟,Ge和Jhuang[23]报道了分数阶旋转机械系统同步的一些结果q个= 1.1. 迄今为止,据我们所知,对于分数阶混沌系统,1<q个<2通过精确理论。那么,如何实现分数阶非线性系统的混沌同步<q个<2通过精确的理论化是一个有趣且具有学术意义和实际意义的开放性问题。
基于上述讨论,本文提出了一类分数阶混沌系统的投影同步方法<q个<2通过精确理论。为了证明该方案的有效性,对分数阶Lorenz混沌系统进行了投影同步q个=1.1和蔡氏分数阶修正混沌系统q个分别讨论=1.02。数值模拟表明了我们方案的有效性和可行性。

2.问题陈述和主要结果

本文中,分数阶的Caputo导数q个用于函数(f)(t吨),定义为 D类 q个 (f) ( t吨 ) = 1 Γ ( q个 ) 0 t吨 (f) ( ) ( τ ) ( t吨 τ ) q个 + 1 d日 τ哪里−1<q个<D类q个表示分数阶的卡普托导数q个for函数(f)(t吨),是大于的最小整数q个(f)()(t吨)是-通常意义上的th导数,以及 Γ ( n个 q个 ) = 0 + t吨 ( n个 q个 1 ) e(电子) t吨 d日 t吨表示伽马函数。
现在,考虑以下分数阶混沌系统:
D类 q个 x个 = 一个 x个 ( t吨 ) + 小时 ( x个 ( t吨 ) )
其中1<q个<2是分数阶,并且 x个 ( t吨 ) R(右) n个 × 1是状态向量。 一个 R(右) n个 × n个是一个常数实矩阵。 一个 x个 ( t吨 ) R(右) n个 × 1 小时 ( x个 ( t吨 ) ) R(右) n个 × 1是系统中的线性部分和非线性部分(1)分别是。
在本文中,我们只讨论了一类满足以下条件的分数阶混沌系统:
小时 ( x个 ( t吨 ) ) 小时 ( x个 ( t吨 ) ) = H(H) ( x个 ( t吨 ) ) ( x个 ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ) + H(H) n个 ( x个 ( t吨 ) x个 ( t吨 ) x个 ( t吨 ) )
在这里 x个 ( t吨 ) R(右) n个 × 1是一个真实的变量。H(H)(x个′(t吨))∈R(右)n个×n个H(H)n个(x个(t吨)−x个′(t吨),x个′(t吨)) ∈R(右)n个×1是实矩阵。H(H)(x个′(t吨))x个(t吨),−x个′(t吨))和H(H)n个(x个(t吨)−x个′(t吨),x个′(t吨))是关于的线性部分和非线性部分(x个(t吨)−x个'(t吨))分别是。事实上,非线性部分 小时 ( x个 ( t吨 ) )在许多分数阶混沌系统中,例如分数阶Lorenz混沌系统[56],蔡氏分数阶修正混沌系统[24],分数阶Duffing混沌系统[7]分数阶Rossler混沌系统[89],分数阶Chen混沌系统[68],等。,都满意方程式(2).
现在,我们研究如何实现分数阶混沌系统的投影同步(1).选择分数阶混沌系统(1)作为主系统,并选择以下受控分数阶系统作为从系统:
D类 q个 ( t吨 ) = 一个 ( t吨 ) + α 1 小时 ( α ( t吨 ) ) + u个 ( x个 ( t吨 ) ( t吨 ) )
其中α≠0是一个命名为比例因子的常数,并且u个(x个(t吨),(t吨))∈R(右)n个×1是真正的反馈控制器,稍后确定。
定义。 对于分数阶混沌主系统(1)和从系统(3),如果存在非零常数α,则称为投影同步 t吨 + e(电子) ( t吨 ) = t吨 + α ( t吨 ) x个 ( t吨 ) = 0哪里 e(电子) ( t吨 ) = ( α ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ) R(右) n个 × 1 是同步错误。符号||•||表示矩阵范数。
定理。 从机系统中的实反馈控制器(3)被选为 u个 ( x个 ( t吨 ) ( t吨 ) ) = [ K(K) α 1 H(H) ( x个 ( t吨 ) ) ] e(电子) ( t吨 ).它被称为主系统之间的投影同步(1)和从系统(3)如果存在实矩阵K,则:
  • H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ] | e(电子) ( t吨 ) = 0 = 0 e(电子) ( t吨 ) 0 H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ] e(电子) ( t吨 ) = 0对于任何x个(t吨),
  • 重新 [ λ ( 一个 + α K(K) ) ] < 0 ω = 最大值 [ 重新 λ ( 一个 + α K(K) ) ] > [ Γ ( q个 ) ] 1 / q个.
哪里 小时 ( α ( t吨 ) ) 小时 ( x个 ( t吨 ) ) = H(H) ( x个 ( t吨 ) ) e(电子) ( t吨 ) + H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ]. ω是矩阵特征值实部的最小绝对值(A+αK).
证明。根据e(电子)(t吨) =αy(t吨)−x个(t吨)分数阶系统之间的误差系统(1)和系统(3)描述如下:
D类 q个 e(电子) ( t吨 ) = D类 q个 ( α ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ) = 一个 e(电子) ( t吨 ) + 小时 ( α ( t吨 ) ) 小时 ( x个 ( t吨 ) ) + α u个 ( x个 ( t吨 ) ( t吨 ) )
u个 ( x个 ( t吨 ) ( t吨 ) ) = [ K(K) α 1 H(H) ( x个 ( t吨 ) ) ] e(电子) ( t吨 ),系统(4)可以重写为:
D类 q个 e(电子) ( t吨 ) = 一个 e(电子) ( t吨 ) + 小时 ( α ( t吨 ) ) 小时 ( x个 ( t吨 ) ) + [ α K(K) H(H) ( x个 ( t吨 ) ) ] e(电子) ( t吨 )
小时 ( α ( t吨 ) ) 小时 ( x个 ( t吨 ) ) = H(H) ( x个 ( t吨 ) ) e(电子) ( t吨 ) + H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ]、系统(5)可以更改为:
D类 q个 e(电子) ( t吨 ) = ( 一个 + α K(K) ) e(电子) ( t吨 ) + H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ]
H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ] | e(电子) ( t吨 ) = 0 = 0对于任何x个(t吨),因此e(电子)(t吨)=0是误差系统中的零解(6)现在,让我们e(电子)10e(电子)20是系统的初始条件(6),所以解决方案e(电子)(t吨)用于系统(6)可以显示为:
e(电子) ( t吨 ) = 电子 q个 1 [ ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 ] e(电子) 10 + t吨 电子 q个 2 [ ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 ] e(电子) 20 + 0 t吨 ( t吨 ) q个 1 电子 q个 q个 [ ( 一个 + α K(K) ) ( t吨 ) q个 ] H(H) n个 [ e(电子) ( ) x个 ( ) ] d日
哪里电子q个,1电子q个,2电子q、 q个是Mittag-Lefler型的双参数函数, 电子 q个 第页 ( z(z) ) = n个 = 0 z(z) n个 Γ ( q个 n个 + 第页 ) ( q个 > 0 第页 > 0 )、和z(z)是一个变量。
对于Mittag-Lefler函数电子q、 第页(z(z)),不平等(8)已在参考中获得[25]:
电子 q个 第页 [ ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 ] e(电子) ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个
根据方程式(7)和不平等(8),其中一个具有:
e(电子) ( t吨 ) 电子 q个 1 [ ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 ] e(电子) 10 + t吨 电子 q个 2 [ ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 ] e(电子) 20 + 0 t吨 ( t吨 ) q个 1 电子 q个 q个 [ ( 一个 + α K(K) ) ( t吨 ) q个 ] H(H) n个 [ e(电子) ( ) x个 ( ) ] d日 e(电子) ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 e(电子) 10 + e(电子) ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 e(电子) 20 t吨 + 0 t吨 ( t吨 ) q个 1 e(电子) ( 一个 + α K(K) ) ( t吨 ) q个 H(H) n个 [ e(电子) ( ) x个 ( ) ] d日
自Re[λ(一个+αK)]<0,因此(一个K(K))是一个稳定性矩阵。所以, e(电子) ( 一个 + α K(K) ) t吨 N个 0 e(电子) ω t吨、和 e(电子) ( 一个 + α K(K) ) t吨 q个 N个 0 e(电子) ω t吨 q个 N个 0 e(电子) ω t吨,在这里N个0>0是一个合适的常数。
现在,不平等(9)可以转换为:
e(电子) ( t吨 ) N个 0 e(电子) ω t吨 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) ω t吨 e(电子) 20 t吨 + N个 0 0 t吨 ( t吨 ) q个 1 e(电子) ω ( t吨 ) H(H) n个 [ e(电子) ( ) x个 ( ) d日
由于 H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ] | e(电子) ( t吨 ) = 0 = 0 e(电子) ( t吨 ) 0 H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ] e(电子) ( t吨 ) = 0对于任何x个(t吨),所以存在一个常数ε>0,使得 H(H) n个 [ e(电子) ( t吨 ) x个 ( t吨 ) ] e(电子) ( t吨 ) / N个 0作为 e(电子) ( t吨 ) < ε.
那么,不平等(10)可以重写为:
e(电子) ( t吨 ) N个 0 e(电子) ω t吨 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) ω t吨 e(电子) 20 t吨 + 0 t吨 ( t吨 ) q个 1 e(电子) ω ( t吨 ) e(电子) ( ) d日
即:
e(电子) ( t吨 ) e(电子) ω t吨 N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 + 0 t吨 ( t吨 ) q个 1 e(电子) ω e(电子) ( ) d日
根据参考文献中的结果[26],不平等(12)可以更改为:
e(电子) ( t吨 ) e(电子) ω t吨 ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) 电子 q个 1 [ Γ ( q个 ) t吨 q个 ]
使用参考中的结果[4]: | 电子 q个 第页 ( z(z) ) | N个 1 ( 1 + | z(z) | ) ( 1 第页 ) / q个 e(电子) 重新 ( z(z) 1 / q个 ) + N个 2 ( 1 + | z(z) | ) 1,其中N个>0(=1,2), |z(z)|≥0,arg(z(z))≤ρ和0.5q个<ρ<最小值(π,πq个)因此,不等式(13)可以更改为:
e(电子) ( t吨 ) e(电子) ω t吨 ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) 电子 q个 1 [ Γ ( q个 ) t吨 q个 ] ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) [ N个 1 e(电子) t吨 ( Γ ( q个 ) ) 1 / q个 + N个 2 / ( 1 + Γ ( q个 ) t吨 q个 ) ]
即:
e(电子) ( t吨 ) ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) [ N个 1 e(电子) t吨 ( Γ ( q个 ) ) 1 / q个 + N个 2 / ( 1 + Γ ( q个 ) t吨 q个 ) ] e(电子) ω t吨 = ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) N个 1 e(电子) t吨 [ ( Γ ( q个 ) ) 1 / q个 ω ] + ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) N个 2 / { [ 1 + Γ ( q个 ) t吨 q个 ] e(电子) ω t吨 }
ω = 最大值 [ 重新 λ ( 一个 + α K(K) ) ] > [ Γ ( q个 ) ] 1 / q个,其中一个ω>0,并且 [ Γ ( q个 ) ] 1 / q个 ω < 0因此, t吨 + ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) N个 1 e(电子) t吨 [ ( Γ ( q个 ) ) 1 / q个 ω ] = 0 t吨 + ( N个 0 e(电子) 10 + N个 0 e(电子) 20 t吨 ) N个 2 / { [ 1 + Γ ( q个 ) t吨 q个 ] e(电子) ω t吨 } = 0因此:
t吨 + e(电子) ( t吨 ) = 0
公式(16)表示误差系统中的零解(6)是渐近稳定的,所以 t吨 + e(电子) ( t吨 ) = t吨 + α ( t吨 ) x个 ( t吨 ) = 0因此,分数阶混沌系统之间的投影同步(1)和系统(3)将获得。证明已完成。
我们注意到一些学者[2729]讨论了具有非延迟和延迟耦合的复杂动力学网络、混沌同步在保密通信中的应用以及具有多状态延迟的Takagi-Sugeno模糊系统。将我们的结果应用于这些问题是我们正在进行的工作。

3.示例

为了证明第二节提出的投影同步方法的有效性,我们将该同步方案应用于分数阶Lorenz混沌系统q个=1.1和分数阶修正Chua混沌系统q个分别为1.02。

3.1. 分数阶Lorenz混沌系统与1的投影同步<q个<2

分数阶Lorenz系统[30]由以下人员提供:
( D类 q个 x个 x个 1 D类 q个 x个 2 D类 q个 x个 ) = ( σ ( x个 2 x个 1 ) γ x个 1 x个 2 x个 1 x个 x个 1 x个 2 β x个 )
其中σ=10,γ=28,β=8/3。分数阶Lorenz系统(17)显示一个混沌吸引子q个= 1.1. 混沌吸引子如所示图1.
为了实现分数阶Lorenz混沌系统的投影同步(17)、系统(17)被选为主系统,因此从系统可以如下构造:
( D类 q个 1 D类 q个 2 D类 q个 ) = ( σ ( 2 1 ) γ 1 2 β ) + α 1 小时 ( α ) + [ K(K) α 1 H(H) ( x个 ) ] e(电子)
哪里 e(电子) = ( e(电子) 1 e(电子) 2 e(电子) ) T型、和 e(电子) = α x个 ( = 1 2 ).T型表示矩阵的转置:
显然, 一个 = ( σ σ 0 γ 1 0 0 0 β ) 小时 ( ) = ( 0 1 1 2 ).
使用小时(αy)−小时(x个) =H(H)(x个)e(电子)+H(H)n个(e(电子)x个),矩阵H(H)(x个)和矩阵H(H)n个(e(电子)x个)可以推导如下:
H(H) ( x个 ) = ( 0 0 0 x个 0 x个 1 x个 2 x个 1 0 ) H(H) n个 ( e(电子) x个 ) = ( 0 e(电子) 1 e(电子) e(电子) 1 e(电子) 2 )
根据 u个 ( x个 ) = [ K(K) α 1 H(H) ( x个 ) ] e(电子)、控制器u个(x个)在从属系统中(18)被选择为:
u个 ( x个 ) = ( K(K) α 1 ( 0 0 0 x个 0 x个 1 x个 2 x个 0 ) ) e(电子)
现在,很容易验证以下内容:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) | e(电子) = 0 = ( 0 e(电子) 1 e(电子) e(电子) 1 e(电子) 2 ) | e(电子) = 0 = 0
和:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) e(电子) = ( e(电子) 1 e(电子) ) 2 + ( e(电子) 1 e(电子) 2 ) 2 e(电子) 1 2 + e(电子) 2 2 + e(电子) 2 ( e(电子) 1 e(电子) ) 2 + ( e(电子) 1 e(电子) 2 ) 2 + ( e(电子) 1 2 ) 2 e(电子) 1 2 + e(电子) 2 2 + e(电子) 2 = | e(电子) 1 |
因此:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) | e(电子) = 0 = 0 e(电子) 0 H(H) n个 ( e(电子) x个 ) e(电子) e(电子) 0 | e(电子) 1 | = 0
上述结果表明,满足定理中的条件(i)。
基于第二节的定理,一个合适的非零常数α和常数实矩阵K(K)可以选择Re[λ(一个+αK)]<0和−最大[Reλ(一个+αK)]>[Γ(q个)]1/q个因此分数阶Lorenz混沌系统之间的投影同步(17)和受控分数阶Lorenz混沌系统(18)可以实现。
例如,让 K(K) = ( 0 10 / 0 28 / 0 0 0 0 0 ),α=3,所以λ1(一个+αK)]=−10,λ2(一个+αK)]=−1,λ(一个+αK)]=−8/3和−最大值[Reλ(一个+αK)]=1>[Γ(1.1)]1/1.1分别为0.9557。仿真结果如所示图2,其中初始条件为(x个10x个20x个30)=(10、20、30),以及(102030)分别=(10、20、30)。图2a-c,实线表示系统的吸引子(17),虚线表示系统的吸引子(18).系统之间的投影同步错误(17)和系统(18)如所示图2d.

3.2. 分数阶修正蔡氏混沌系统与1的投影同步<q个<2

1971年,蔡氏发现了蔡氏混沌电路[30]. 2010年,Muthuswamy和Chua[24]报道了最简单的改进Chua混沌电路,该电路由线性无源电感器、线性无源电容器和非线性有源忆阻器组成。最简单的修正蔡氏混沌电路系统[24]可以显示为:
( d日 x个 1 / d日 t吨 d日 x个 2 / d日 t吨 d日 x个 / d日 t吨 ) = ( x个 2 [ x个 1 + 1.7 ( x个 2 1 ) x个 2 ] / 3.3 x个 2 0.2 x个 + x个 2 x个 )
其分数阶系统称为分数阶修正蔡氏混沌系统,可描述如下:
( D类 q个 x个 1 D类 q个 x个 2 D类 q个 x个 ) = ( x个 2 [ x个 1 + 1.7 ( x个 2 1 ) x个 2 ] / 3.3 x个 2 0.2 x个 + x个 2 x个 )
分数阶修正蔡氏系统(19)显示一个混沌吸引子q个= 1.02. 混沌吸引子如所示图3.
为了实现分数阶混沌系统的投影同步(19)、系统(19)被选为主系统,因此从系统可以如下构造:
( D类 q个 1 D类 q个 2 D类 q个 ) = ( 2 ( 1 1.7 2 ) / 3.3 2 0.2 ) + α 1 小时 ( α ) + [ K(K) α 1 H(H) ( x个 ) ] e(电子)
哪里 e(电子) = ( e(电子) 1 e(电子) 2 e(电子) ) T型、和 e(电子) = α x个 ( = 1 2 ).
显然, 一个 = ( 0 1 0 10 / 33 17 / 33 0 0 1 0.2 ) 小时 ( ) = ( 0 17 / 33 2 2 2 ).
使用小时(αy)−小时(x个)=H(H)(x个)e(电子)+H(H)n个(e(电子)x个),矩阵H(H)(x个)和矩阵H(H)n个(e(电子)x个)可以推导如下:
H(H) ( x个 ) = ( 0 0 0 0 17 x个 2 / 33 34 x个 2 x个 / 33 0 x个 x个 2 ) H(H) n个 ( e(电子) x个 ) = ( 0 17 [ 2 e(电子) 2 e(电子) x个 + ( x个 2 e(电子) 2 ) e(电子) 2 ] / 33 e(电子) 2 e(电子) )
根据 u个 ( x个 ) = [ K(K) α 1 H(H) ( x个 ) ] e(电子),控制器u个(x个)在从属系统中(20)选择为:
u个 ( x个 ) = ( K(K) α 1 ( 0 0 0 0 17 x个 2 / 33 34 x个 2 x个 / 33 0 x个 x个 2 ) ) e(电子)
现在,很容易验证以下内容:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) | e(电子) = 0 = ( 0 17 [ 2 e(电子) 2 e(电子) x个 + ( x个 2 e(电子) 2 ) e(电子) 2 ] / 33 e(电子) 2 e(电子) ) | e(电子) = 0 = 0
和:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) e(电子) = { 1.7 [ 2 e(电子) 2 e(电子) x个 + ( x个 2 e(电子) 2 ) e(电子) 2 ] / 3.3 } 2 + ( e(电子) 2 e(电子) ) 2 e(电子) 1 2 + e(电子) 2 2 + e(电子) 2 [ 2 e(电子) 2 e(电子) x个 + ( x个 2 e(电子) 2 ) e(电子) 2 ] 2 + ( e(电子) 2 e(电子) ) 2 e(电子) 1 2 + e(电子) 2 2 + e(电子) 2 ( | 2 e(电子) 2 e(电子) x个 | + | ( x个 2 e(电子) 2 ) | e(电子) 2 ) 2 + ( e(电子) 2 e(电子) ) 2 e(电子) 1 2 + e(电子) 2 2 + e(电子) 2
根据修正蔡氏混沌系统的有界性,存在一个实正常数M(M)这样的话 M(M) 最大值 ( 2 | x个 | | x个 2 e(电子) 2 | = | α 2 | )符号max是最大值。
因此:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) e(电子) ( | e(电子) 2 e(电子) | + e(电子) 2 ) 2 M(M) 2 + ( e(电子) 2 e(电子) ) 2 e(电子) 1 2 + e(电子) 2 2 + e(电子) 2 ( | e(电子) 2 e(电子) | + e(电子) 2 ) 2 M(M) 2 + ( e(电子) 2 e(电子) ) 2 e(电子) 2 = ( | e(电子) 2 | + e(电子) ) 2 M(M) 2 + e(电子) 2 2
因此:
H(H) n个 ( e(电子) x个 ) | e(电子) = 0 = 0 e(电子) 0 H(H) n个 ( e(电子) x个 ) e(电子) e(电子) 0 ( | e(电子) 2 | + e(电子) ) 2 M(M) 2 + e(电子) 2 2 = 0
上述结果表明,满足了定理中的条件(i)。
基于第2节中的上述定理,一个合适的非零常数α=-0.5和常数实矩阵K(K)可以选择Re[λ(一个+αK)]<0和 最大值 [ 重新 λ ( 一个 + K(K) ) ] > [ Γ ( q个 ) ] 1 / q个 αhold,所以分数阶修正Chua混沌系统之间的投影同步(19)和受控分数阶修正蔡氏混沌系统(20)可以实现。
例如,选择 K(K) = ( 4 0 0 46 / 33 166 / 33 0 0 2 4 )、和α= 分别为0.5。因此,λ±(一个+αK)=−2±, λ(一个+αK)=−2.2,以及 最大值 [ 重新 λ ( 一个 + α K(K) ) ] = 2 > [ Γ ( 1.02 ) ] 1 / 1.02分别为0.9891。数值结果如所示图4,其中初始条件为(x个10x个20x个30)=(0.1、0、0.1),以及(102030) ( 10 20 30 )分别为(-1,2,1)。
图4a–c,实线表示系统的吸引子(19),虚线表示系统的吸引子(20)分别是。系统之间的投影同步错误(19)和系统(20)如所示图4d.

4.结论

本文针对一类分数阶混沌系统,提出了一种投影同步方法<q个<2.我们的方法可以应用于一类非线性分数阶混沌系统,其中混沌系统中的非线性项满足方程式(2)为了证明所提出的投影同步方案的有效性,我们将该同步方案应用于分数阶Lorenz混沌系统q个=1.1和蔡氏分数阶修正混沌系统q个分别=1.02。数值模拟表明了该方案的有效性和可行性。

作者贡献

周平提出并设计了这项研究;白荣吉进行了模拟;Ping Zhou、Rongji Bai分析了模拟结果;论文由周萍、白荣吉和郑继明撰写。所有作者都已阅读并批准了最终稿。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

工具书类

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图1。系统的混沌吸引子(17)具有q个=1.1. ()x2-x3平面上的混沌吸引子。(b)x1-x2-x3空间中的混沌吸引子。
图1。系统的混沌吸引子(17)具有q个=1.1. ()x2-x3平面上的混沌吸引子。(b)x1-x2-x3空间中的混沌吸引子。
熵17 01123f1
图2。分数阶Lorenz混沌系统的PS结果q个=1.1和α=3。()PS结果为x1-x个2和y1-年2平面;(b)PS结果为x1-x个和y1-年平面;(c(c))PS结果为x2-x个和y2-年平面;(d日)投影同步错误。
图2。分数阶Lorenz混沌系统的PS结果q个=1.1和α=3。()PS结果为x1-x个2和y1-年2平面;(b)PS结果为x1-x个和y1-年平面;(c(c))PS结果为x2-x个和y2-年平面;(d日)投影同步错误。
熵17 01123f2
图3。分数阶修正Chua系统的混沌吸引子(19)具有q个=1.02。()x中的混沌吸引子1-x个2平面;(b)x中的混沌吸引子2-x个飞机。
图3。分数阶修正Chua系统的混沌吸引子(19)具有q个=1.02。()x中的混沌吸引子1-x个2平面;(b)x中的混沌吸引子2-x个飞机。
熵17 01123f3
图4。分数阶修正蔡氏混沌系统的PS结果q个=1.02,α=-0.5。()PS结果为x1-x个2和y1-年2平面;(b)PS结果为x1-x个和y1-年平面;(c(c))PS结果为x2-x个和y2-年平面;(d日)投影同步错误。
图4。分数阶修正蔡氏混沌系统的PS结果q个=1.02,α=-0.5。()PS结果为x1-x个2和y1-年2平面;(b)PS结果为x1-x个和y1-年平面;(c(c))PS结果为x2-x个和y2-年平面;(d日)投影同步错误。
熵17 01123f4

分享和引用

MDPI和ACS样式

周,P。;Bai,R。;郑,J。一类分数阶混沌系统在(1,2)区间内的投影同步。 201517, 1123-1134.https://doi.org/10.3390/e17031123

AMA风格

周鹏,白锐,郑洁。一类分数阶混沌系统在(1,2)区间内的投影同步。2015年;17(3):1123-1134.https://doi.org/10.3390/e17031123

芝加哥/图拉宾风格

周、平、白荣吉和郑继明。2015.“(1,2)区间内分数阶分数阶混沌系统的投影同步”17,编号3:1123-1134。https://doi.org/10.3390/e17031123

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