基于终端滑模控制的混沌系统的同步(精)

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收稿日期 : 2006212218 基金项目 : 国家自然科学基金资助项目 (60274099) ・ 作者简介 : 颜闽秀 (1972 - ) ,女 ,福建仙游人 ,东北大学博士研究生 ,沈阳化工学院讲师 ; 井元伟 (1956 - ) , 男 , 辽宁西丰人 , 东北大 学教授 ,博士生导师・
不连续终端滑模控制[ 4 - 5 ] 经常用来实现混 沌系统的同步・ 与传统的滑模不同 ,终端滑模具有 非线性滑模面 ,当到达滑模面时 ,系统的跟踪误差 能在有限时间内收敛到零 [ 6 - 7 ] ・ 相对于传统线性 滑模控制器具有更高的稳态跟踪精度・ 但是现有 的终端滑模控制器设计方法存在一个普遍的缺 点 ,即在终端滑模控制器中存在奇异区域 [ 8 ] ・ 在 文献 [ 8 ] 中提出了不连续非奇异控制器解决这个 问题・ 另外 ,由于采用与传统滑模控制相似的设计 原理 ,在终端滑模控制系统中仍然存在抖振 [ 9 ] ・ 现有的消除抖振的方法是用饱和函数代替开关函 数 ,但是这样做会影响终端滑模控制的稳态跟踪 精度・
现同步 ,掀起了混沌同步问题研究的热潮
混 ・ 沌系统由于其对初值的极端敏感性而且具有较强 的随机性 ,在众多的领域中显示出潜在的应用价 值・ 如果用混沌信号作为载波来传输信号 ,那么调 制出来的信号也就具有类随机特性・ 这种特性使 得调制混沌信号即使被敌方截获 ,也很难被破译 , 这无疑为保密通信开辟了一个崭新的天地・ 因此 , 国内外对各种经典混沌系统的同步问题开展了各 种各样的研究工作・ 通常 ,可以把混沌系统的同步 问题归结为传统意义的跟踪问题・ 因此如何用较 短的时间来实现混沌系统的同步具有重要的实际 意义・
Synchronization of Chaotic Systems Using Terminal Sliding Mode Control
YA N M i n2x i u , J IN G Y uan2w ei
( School of Information Science & Engineering , Nort heastern University , Shenyang 110004 , China. Correspondent : YAN Min2xiu , E2mail :cocoymx @ sohu. com)
第 28 卷第 12 期 2 0 0 7 年 12 月
东 北 大 学 学 报 ( 自 然 科 学 版 ) Journal of Nort heastern University ( Nat ural Science)
Vol128 ,No. 12 Dec. 2 0 0 7
基于终端滑模控制的混沌系统的同步
Abstract : A terminal sliding mode cont roller of a class of second2order chaotic systems is st udied on t he basis of drive2response synchronization. The finite time synchronization of chaotic systems is realized by designing a continuous terminal sliding mode cont roller wit h an improved sliding surface int roduced to get rid of t he singularity phenomenon resulting f rom improper choice of parameter. Simulation result s showed t hat t he modified terminal sliding cont roller will not only reduce t he chattering effectively but also improve t he t rack ability and steady accuracy of t he system , t hus enabling t he finite2time synchronization of chaotic systems to come t rue. Key words : synchronization of chaotic systems ; terminal sliding mode cont rol ; finite2time stability ; sliding surface ; chattering 1990 年 L. M. Pecora 等发现混沌信号可以实
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பைடு நூலகம்
东北大学学报 ( 自然科学版) 第 28 卷 最终到达滑模面上 ,选择快速滑模到达律为 ρ s ( t ) = - k 1 s - k 2 sig ( s ) ・
本文采用一种改进的终端滑模面 , 通过设计 新的连续终端滑模控制器实现混沌系统的同步・ 从仿真结果看 ,系统具有更好的跟踪特性・
颜闽秀 , 井元伟
( 东北大学 信息科学与工程学院 , 辽宁 沈阳 110004)
摘 要 : 应用驱动 - 响应同步方法 ,研究了一类二阶混沌系统的终端滑模控制 ・ 通过设计连续的终端滑 模控制器实现混沌系统的有限时间同步 ・ 在控制器的设计过程中采用了一种改进的终端滑模面 ,有效克服了 在常规终端滑模控制中由于参数选择不当而出现的奇异问题 ・ 仿真结果表明 ,改进的终端滑模控制器可有效 降低变结构控制中所产生的抖振 ,并提高了系统的稳态精度 ,实现了混沌系统的有限时间同步 ・ 关 键 词 : 混沌同步 ; 终端滑模控制 ; 有限时间稳定 ; 滑模面 ; 抖振 中图分类号 : TP 13 文献标识码 : A 文章编号 : 100523026 ( 2007) 1221677204