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《典型非線性電路系統(tǒng)的混沌控制與混沌同步研究.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、分類號密級典型非線性電路系統(tǒng)的混沌控制與混沌同步研究研究生姓名:谷飛指導教師姓名、職稱:方見樹教授學科專業(yè):網(wǎng)絡化系統(tǒng)控制研究方向:智能電網(wǎng)與復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)值模擬湖南工業(yè)大學二零一八年四月十日分類號密級典型非線性電路系統(tǒng)的混沌控制與混沌同步研究Chaoscontrolandchaossynchronizationintypicalnonlinearcircuitsystem研究生姓名:谷飛指導教師姓名、職稱:方見樹教授學科專業(yè):網(wǎng)絡化系統(tǒng)控制研究方向:智能電網(wǎng)與復雜網(wǎng)絡系統(tǒng)的數(shù)值模擬論文答辯日期
2、答辯委員會主席湖南工業(yè)大學二零一八年四月十日湖南工業(yè)大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學位論文,是本人在導師的指導下,獨立進行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內容外,本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體,均已在文中以明確方式標明。本人完全意識到本聲明的法律結果由本人承擔。作者簽名:日期:年月日湖南工業(yè)大學論文版權使用授權書本人了解湖南工業(yè)大學有關保留、使用學位論文的規(guī)定,即:學校有權保留學位論文,允許學位論文被查閱和借閱;
3、學??梢怨紝W位論文的全部或部分內容,可以采用復印、縮印或其他手段保存學位論文;學??筛鶕?jù)國家或湖南省有關部門規(guī)定送交學位論文。作者簽名:導師簽名:日期:年月日摘要在數(shù)學、物理學、生物學、經(jīng)濟學和工程等諸多領域存在著大量的非線性動力學系統(tǒng),這些系統(tǒng)大多具有混沌運動的特征。由于系統(tǒng)的混沌運動可能在諸如工程作業(yè)的穩(wěn)定性、電力和電路網(wǎng)絡的平穩(wěn)運行等諸多方面造成一些不可預估的影響,因此,研究非線性動力學系統(tǒng)的混沌控制與混沌同步,具有一定的理論研究意義和實際應用價值。本文利用理論解析和數(shù)值模擬相結合的方法,
4、討論幾種典型非線性電路系統(tǒng)中是否存在混沌行為,并通過對系統(tǒng)參數(shù)的調節(jié)對出現(xiàn)的混沌進行控制,并且還通過設計一個主動控制器使兩個超混沌系統(tǒng)產(chǎn)生混沌同步,從上述研究中取得了一些有意義的結論,為混沌電路系統(tǒng)的研究提供了一種不同的研究方法。全文研究的主要工作包括:以三個典型的電路系統(tǒng)為研究對象,分別討論和研究了系統(tǒng)內所包含的混沌運動行為。對于含變容二極管電路系統(tǒng),兩機互聯(lián)電力系統(tǒng),約瑟夫森結等效電路系統(tǒng),先利用電路原理,得到電路系統(tǒng)的對應動力學方程,然后對其進行無量綱化,進而獲得一個二階非線性方程,運用直接
5、微擾法求出了該方程的解,由Melnikov混沌判據(jù)理論得知該解析解是混沌解,從而判斷系統(tǒng)中存在混沌行為,最后通過數(shù)值仿真結果印證了理論解析結果的正確性。并且通過調節(jié)Melnikov函數(shù)中系統(tǒng)的參數(shù),發(fā)現(xiàn)可以有效控制非線性電路系統(tǒng)的混沌行為。本文還研究了兩個超混沌電路系統(tǒng)的混沌同步問題?;谥鲃涌刂品椒?,設計出一個非線性控制器,對受控系統(tǒng)進行控制補償,從而使受控超混沌電路系統(tǒng)與主系統(tǒng)之間形成異結構反同步,并利用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了兩個系統(tǒng)間的誤差系統(tǒng)是穩(wěn)定的,即兩個系統(tǒng)達到同步狀態(tài)。最后
6、用MATLAB進行數(shù)值仿真,得到的結果也證明了該方案是確實有效的。關鍵字:非線性電路;微擾解;Melnikov函數(shù);混沌控制;混沌同步IABSTRACTTherearealargenumberofnonlineardynamicalsystemsinmanyfields,suchasmathematics,physics,biology,economicsandengineering.Mostofthesesystemshavethecharacteristicsofchaoticmotion.T
7、hechaoticmotionofthesystemmaycausesomeuncertaineffectsinmanyaspects,suchasthestabilityoftheengineeringwork,thesmoothoperationoftheelectricpowerandthecircuitnetwork.Therefore,itisoftheoreticalsignificanceandpracticalapplicationvaluetostudychaoscontrola
8、ndchaossynchronizationofnonlineardynamicalsystem.Thispaperdiscussestheexistenceofchaoticbehaviorinseveraltypicalnonlinearcircuitsystemsbycombiningtheoreticalanalysiswithnumericalsimulation,andcontrolthechaosbyadjustingthesystemparameters.Moreo