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专利号: 2019102291432
申请人: 安顺学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-09-09
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.基于Mittag‑Leffler稳定性的自适应同步方法,其特征是在于,包括以下步骤:(1)自适应同步混沌问题描述

驱动系统为分数阶混沌系统,形式如下:

其中,x1,x2,x3和x4为状态变量,q是分数阶数,0<q<1,a是未知参数,由于混沌系统为耗散系统,a>0;响应系统为分数阶混沌系统,形式如下:其中,y1,y2,y3和y4为状态变量,q是分数阶数,0<q<1,a是未知参数,由于混沌系统为耗散系统,a>0;

* n

状态变量x从某个初值出发并在确定的参数a 作用下自由演化,在R 中得到一条轨道O(x),称为期望轨道,产生该轨道的给定系统式(i)为驱动系统,混沌自适应控制同步方法就是对系统式(ii)的参数a引进一种控制机制,使系统式(ii)从任意初值出发的轨道O(y)跟随响应系统的轨道O(x)演化;若有 成立,则称驱动系统与响应系统实现了同步;

(2)将混沌驱动系统(i)和混沌响应系统(ii)的状态信息量做差,求得分数阶误差系统e1,e2,e3,e4,形式为:(3)在分数阶误差系统e1,e2,e3,e4中,分别加入v1(t)、v2(t)、v3(t)、v4(t)控制器,其形式为:(4)设计v1(t)、v2(t)、v3(t)、v4(t)自适应率控制器,其形式为:其中,参数 是对参数a的估计,且估计参数的自适应律为:(5)根据Mittag‑Leffler稳定性理论,对误差系统(iv)构造Lyapunov控制函数,利用Caputo导数算子的性质,得到Lyapunov函数非负,再利用Mittag‑Leffler稳定性理论得到误差系统(iv)有平衡点e=0和 从而分数阶误差系统e1,e2,e3,e4是全局渐近稳定的,混沌驱动系统(i)与混沌响应系统(ii)同步;

(5)中,(a)构造Lyapunov控制函数:T

其中e=[e1,e2,e3,e4], 参数 是未知参数a的估计值;

(b)引理1:Caputo导数算子的性质:

若x(t)∈R为连续可微函数,则对于任意的t≥b,有以下关系式成立:(c)根据引理1,Lyapunov函数(viii)的导数为:(d)引理2:根据Mittag‑Leffler稳定性理论:记非线性分数阶动力系统的平衡点为xeq=0,D为包含远点的区域,V(t,x(t)):[0,∞)+×D→R为连续可微函数且满足:

式中,γ(·)为K类函数,x∈D且0<α<1,则平衡点xeq=0是全局稳定的;

q

(e)由于a>0,又根据引理2,误差系统(iv)有平衡点e=0和 D V≤0,即得出分数阶误差系统e1,e2,e3,e4是全局渐近稳定的,含有不确定参数的混沌驱动系统(i)与混沌响应系统(ii)同步;

步骤(1)中,采用Caputo定义,具体为:

式中C表示此定义方式为Caputo分数阶定义,q为微分算子的阶次,n为大于q的最小整数,且n‑1<q<n,t,a分别为定积分的上下限,Γ(·)为Gamma函数。