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专利号: 2022115692974
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 控制;调节
更新日期:2024-10-29
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种分数阶忆阻神经网络的有限时间同步控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:基于分数阶忆阻神经网络,构建具有不连续激活函数的分数阶忆阻神经网络驱动系统和响应系统;

步骤S2:根据步骤S1构建的具有不连续激活函数的分数阶忆阻神经网络驱动系统与响应系统,设定同步误差,并构建同步误差系统;

步骤S3:根据步骤S2构建的同步误差,设计同步控制器,将所述同步控制器作用于所述响应系统,使得所述响应系统有限时间同步于所述驱动系统。

2.根据权利要求1所述的一种分数阶忆阻神经网络的有限时间同步控制方法,其特征在于,步骤S1具体包括以下步骤:步骤S11:构建具有不连续激活函数的分数阶忆阻神经网络驱动系统为:式中,时间t≥0; 表示vp(t)对时间t求α次Caputo分数阶导数,其中上标字母C表示在Caputo分数阶导数定义下的标识,下标0表示起始时间为0,α表示分数阶阶数且0<α<

1;n表示所述驱动系统中神经元的个数;p、q=1,2,…,n;vp(t)表示所述驱动系统第p个神经元的状态变量;gq(vq(t))表示所述驱动系统中第q个神经元的不连续激活函数,所述不连续激活函数是有界的,满足 其中 为正常数,且所述不连续激活函数存在有限个跳跃间断点,在所述跳跃间断点处存在左极限和右极限;Jp表示所述驱动系统的外部输入;dp为自反馈连接权值,且dp为正常数;apq)vq(t))表示忆阻器连接权值,且满足其中,切换界值 和 是常数,设由于所述驱动系统的等号右侧是不连续的,因此所述驱动系统的解需要在Filippov意义上考虑,则通过采用集值映射和微分包含理论,可将所述驱动系统改写为:其中,

示所述驱动系统中的不连续激活函数在状态变量为vq(t)时的左极限, 表示所述驱动系统中的不连续激活函数在状态变量为vq(t)时的右极限;

步骤S12:根据步骤S11构建的具有不连续激活函数的分数阶忆阻神经网络驱动系统,构建与其相对应的具有不连续激活函数的分数阶忆阻神经网络响应系统:式中,时间t≥0; 表示wp(t)对时间t求α次Caputo分数阶导数,其中上标字母C表示在Caputo分数阶导数定义下的标识,下标0表示起始时间为0,α表示分数阶阶数且0<α<

1;n表示所述响应系统中神经元的个数;p、q=1,2,…,n;wp(t)表示所述响应系统第p个神经元的状态变量;gq(wq(t))表示所述响应系统中第q个神经元的不连续激活函数,所述不连续激活函数是有界的,满足 其中 为正常数,且所述不连续激活函数存在有限个跳跃间断点,在所述跳跃间断点处存在左极限和右极限;Jp表示所述响应系统的外部输入;dp为自反馈连接权值,且dp为正常数;up(t)表示同步控制器;apq(wq(t))表示忆阻器连接权值,且满足其中,切换界值 和 是常数,设

由于所述响应系统的等号右侧是不连续的,因此所述响应系统的解需要在Filippov意义上考虑,则通过采用集值映射和微分包含理论,可将所述响应系统改写为:其中,

表示所述响应系统中的不连续激活函数在状态变量为wq(t)时的左极限, 表示所述响应系统中的不连续激活函数在状态变量为wq(t)时的右极限;

所述驱动系统与响应系统中的不连续激活函数满足线性增长条件,即满足:其中χq和ιq为正常数。

3.根据权利要求1所述的一种分数阶忆阻神经网络的有限时间同步控制方法,其特征在于,步骤S2具体包括以下步骤:步骤S21:根据步骤S1构建的具有不连续激活函数的分数阶忆阻神经网络驱动系统与响应系统,设定所述驱动系统和响应系统的同步误差为:ep(t)=vp(t)‑wp(t);

步骤S22:根据所述驱动系统和响应系统,以及步骤S21设定的同步误差,构建同步误差系统为:

4.根据权利要求1所述的一种分数阶忆阻神经网络的有限时间同步控制方法,其特征在于,步骤S3具体包括以下步骤:步骤S31:根据步骤S2构建的同步误差,设计同步控制器为:其中,sign(ep(t))表示关于ep(t)的符号函数,ξp和 为正的控制器增益且满足下列不等式:其中,δp为正常数,

步骤S32:将所述同步控制器作用于所述响应系统,使得所述响应系统有限时间同步于所述驱动系统。

5.根据权利要求1所述的一种分数阶忆阻神经网络的有限时间同步控制方法,其特征在于,所述响应系统在有限时间内同步于所述驱动系统,且所述有限时间的范围为:其中,ep(0)表示所述驱动系统和响应系统第p个神经元在零时刻的同步误差;Γ(α)是欧拉函数,