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专利号: 2019107129923
申请人: 齐鲁工业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-08
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种无平衡点的分数阶隐藏型混沌系统,其特征在于:其具体设计为其中n≠0,当0.99

Caputo分数阶微分的相关性质如下:性质1:我们考虑一般的分数微分方程方程的通解是

q

x(t)=x(0)Eq(At),             (3)并且Mittag‑Leffter函数是然后根据分数阶系统有限时间稳定性理论,引入以下引理1和引理2;

引理1:对于一般分数阶系统,如果它满足其中x=[x1 x2 …xn], 则在有限时间t内,状态函数x趋于零,q T

分数阶系统渐近稳定,其中v=x(x) ,引理2:如果a、b>0和0

(a+b) ≤a+b;             (7)步骤2:构造无平衡点的分数阶隐藏型混沌系统如下:其中n≠0,混沌系统(8)的雅可比矩阵为:令式(8)的右边等于零,有

设初值为[x1(0) y1(0) z1(0)]=[0.2 0.4 0.6],当0.9860.992时,混沌行为逐渐消失;

基于分数阶系统的有限时间稳定性理论,设计了具有隐吸引子的分数阶系统的有限时间同步控制器,其步骤为:设驱动系统为式(8),响应系统如下:其中,m=0,n≠0;设e1=x1‑x,e2=y1‑y,e3=z1‑z,q=0.99,误差系统为然后得到下面的定理:

定理1:对于误差系统式(11),我们将有限时间同步控制器设计为其中,k1和B1是缩放参数,误差系统(11)在有限时间t1内收敛于零,且证明:由引理1得

根据式(7),得到

因此,我们得到如下结论:

因此,所提控制器(12)满足分数阶稳定性理论,在有限时间t1内实现了同步。

2.根据权利要求1所述的无平衡点的分数阶隐藏型混沌系统,其特征在于:设计了具有隐吸引子的分数阶系统的组合同步控制器,其步骤为:首先,给出组合同步的定义:

如果一个驱动系统是由

第二个驱动系统是

那么响应系统是

T T T n n

其中x=(x1,x2,...,xn) ,y=(y1,y2,...,yn) ,z=(z1,z2,...,zn) ,f,g,s:R→R是三个连续函数,U是设计控制器, 是x,y,z对t的倒数;

定义2:对于两个驱动系统(15)、(16)和响应系统(17),如果存在三个常数矩阵Q、W、E∈Rn和E≠0满足将其称为组合同步;

设Q=W=E=diag(1,…,1),两个驱动系统如下:响应系统为:

然后重新定义了e1=x3‑x2‑x1,e2=y3‑y2‑y1,e3=z3‑z2‑z1,组合同步误差系统为其中,然后得到下面的定理:

定理2:对于系统(22),我们将组合同步控制器设计为其中k2和B2是缩放参数,误差系统(22)在有限时间t2误差收敛到零,且证明:从式(22,23,24)有由引理2,式(26)变为

然后有

因此,所提出的组合同步控制器(24)满足分数阶有限时间稳定性理论,驱动响应系统在t2时刻同步。