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专利号: 2023103689049
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:

1.一种二阶神经网络的同步控制方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤S1:构建二阶惯性神经网络的主系统和从系统,所述二阶惯性神经网络的主系统和从系统的构建方法包括步骤:

步骤S11:建立二阶神经网络动力学方程:式中,时间t≥0;n表示所述二阶神经网络中神经元的个数;i=1,2,…,n;j=1,2,…,n;ui(t)表示所述二阶神经网络第i个神经元在t时刻的状态变量;ai和bi为正常数;wij和hij表示所述二阶神经网络的连接权值;fj(uj(t))表示所述二阶神经网络第j个神经元不包含时滞的激活函数,fj(uj(t‑τ(t))表示所述二阶神经网络第j个神经元包含时变离散时滞的激活函数,上述各激活函数均满足利普希茨条件且利普希茨常数为lj;τ(t)表示时变离散时滞,且满足0<τ(t)<τ、 τ和μ为正常数;Ii表示所述二阶神经网络第i个神经元的外部输入;

步骤S12:构建所述二阶神经网络的主系统:将步骤S11中二阶神经网络进行变量替换降阶处理,构建主系统为:T

式中,u(t)=[u1(t),…,un(t)] 表示所述主系统的第i个神经元在t时刻的状态向量;vT

(t)=[v1(t),…,vn(t)] ,vi(t)=(dui(t)/dt)+ξiui(t),ξi为常数;A=diag{ξ1,…,ξn};B=diag{(a1‑ξ1),…,(an‑ξn)};C=diag{[b1+ξ1(ξ1‑a1)],…,[bn+ξn(ξn‑an)]};W=(wij)n×n;H=T T(hij)n×n;I=[I1,…,In] ;f(u(t))=[f1(u1(t)),…,fn(un(t))] ;f(u(t‑τ(t)))=[f1(u1(t‑Tτ(t)),…,fn(un(t‑τ(t))];

步骤S13:构建所述二阶神经网络的从系统:构建步骤S12中所述主系统相对应的从系统为:T

式中,x(t)=[x1(t),…,xn(t)] 表示所述从系统的第i个神经元在t时刻的状态向量;yT

(t)=[y1(t),…,yn(t)] ,yi(t)=(dxi(t)/dt)+ξixi(t);f(x(t))=[f1(x1(t)),…,fn(xnT T

(t))] ;f(x(t‑τ(t)))=[f1(x1(t‑τ(t)),…,fn(xn(t‑τ(t))] ;U1(t)和U2(t)是所述从系统中需要设计的同步控制器;所述从系统的其它参数的定义与所述主系统相同;

步骤S2:根据步骤S1构建的所述主系统与从系统,设定同步误差,并建立同步误差系统,具体步骤为:

步骤S21:根据步骤S1构建的所述主系统和从系统,设定它们的同步误差为:其中,同步误差e1(t)和e2(t)具体为:T T

e1(t)=[e11(t),…,e1n(t)]=[x1(t)‑u1(t),…,xn(t)‑un(t)],T T

e2(t)=[e21(t),…,e2n(t)]=[y1(t)‑v1(t),…,yn(t)‑vn(t)];

步骤S22:根据所述主系统和从系统,以及步骤S21设定的同步误差,建立同步误差系统为:

其中,

步骤S3:根据步骤S2建立的同步误差,设计合适的同步控制器U1(t)和U2(t);

步骤S4:将步骤S3中设计的所述同步控制器U1(t)和U2(t)作用于所述从系统,使得所述从系统同步于所述主系统。

2.根据权利要求1所述的一种二阶神经网络的同步控制方法,其特征在于,步骤S3具体包括以下步骤:

步骤S31:确定所述同步控制器U1(t)和U2(t)的反馈形式为:其中,K1和K2为同步控制器增益矩阵;

步骤S32:确定同步控制器增益矩阵K1和K2:使用MATLAB的LMI工具箱求解下面的线性矩阵不等式:在线性矩阵不等式中,Ξ=(Ξ)9×9的元素为:T

Ξ1,2=P1‑C p2、Ξ1,4=R1、Ξ1,5=LT1、Ξ1,7=2τR3、Ξ1,8=2τR3、Ξ2,5=P2W1、Ξ2,6=P2W2、Ξ3,3=‑Q1‑R1、Ξ3,4=R1、Ξ4,4=‑(1‑μ)Q2‑2R1、Ξ4,6=LT2、Ξ5,5=‑2T1+Q3、Ξ6,6=‑2T2‑(1‑μ)Q3、Ξ7,7=‑R2‑2R3、Ξ7,8=‑2R3‑R2、Ξ8,8=‑R2‑2R3、Ξ9,9=‑2R4、Ξ=(Ξ)9×9未具体给出的其它元素为0;

从而得到使该线性矩阵不等式成立而存在的矩阵P1>0、P2>0、Q1>0、Q2>0、Q3>0、R1>0、R2>

0、R3>0、R4>0、G1、G2、对角矩阵T1>0、T2>0,进而得到同步控制器增益矩阵K1和K2分别为: