基于单状态变量的参数不确定混沌系统鲁棒同步

基于单状态变量（以下简称，单变量）混沌系统同步具有低成本、工程易实现等一系列优点，然而传统单变量混沌同步控制器对参数不确定性具有较强的敏感性，这制约了它的进一步工程化。为此，本项目拟对不确定混沌系统进行合理分类，对每一分类分别采用各自合理的方法解决单变量鲁棒混沌同步控制器设计。项目首先通过选择合理的驱动系统单变量信息，用于设计标称系统的单变量混沌同步控制器。然后，根据系统不确定参数类型：1）针对单参数不确定系统，通过引入自适应律，设计相应鲁棒控制器；2）针对多参数不确定A型，设计同步误差终值有界鲁棒控制器；3）针对多参数不确定B型，设计输出反馈L2扰动抑制鲁棒同步控制器。本项目的研究可望在理论上为若干典型参数不确定混沌系统提出一套基于单变量信息的混沌鲁棒同步方法；在应用上为低成本、节能或状态不完全可检测的混沌系统同步奠定工程技术基础。

基于单状态变量（以下简称，单变量）混沌系统同步具有低成本、工程易实现等一系列优点，然而传统单变量混沌同步控制器对参数不确定性具有较强的敏感性，这制约了它的进一步工程化。通过本项目的三年研究已对Chua和Lorenz带参数摄动的混沌系统的鲁棒同步有了较好的研究结果，同时对控制器的工程化也进行了相关实践的探索。具体主要成果如下：1) 针对Chua混沌电路，若干参数摄动（匹配扰动），在单变量反馈控制的基础上，通过变结构控制器实现了鲁棒混沌同步控制器；2)基于自适应控制思想，对Chua混沌电路若干参数摄动（匹配扰动），在单变量反馈控制的基础上,通过自适应变结构控制器实现了鲁棒混沌同步的研究，它解决了对不确定性范数界的估计；3）针对Lorenz混沌系统的参数摄动所有情况进行了等价分成三类A,B,C，对每类参数摄动分别进行了相关自适应鲁棒同步控制器的设计和稳定性证明；4) 针对某强非线性控制对象（实际系统）,基于输出反馈，综合系统辨识方法和自抗扰控制策略(带状态估计和扰动估计)的设计，通过XPC平台成功实现了非线性控制策略的快速原型开发。通过研究得出全变量摄动的同步难度较大，可采取二种途径进行有效解决，一方面针对摄动敏感参数进行重点关注，提高系统实现时的参数精度，以抑制同步误差；另一方面，研究新的控制技术尽量抑制敏感参数的引起的同步误差。除完成项目基本内容外，此外为了能让控制策略应用到实际系统中，还对控制器快速原型开发(RCP)的工程实践进行了探索性研究。受本项目资助，共发表（含收录）科技论文19篇，其中SCI收录1篇，SCI源期刊接受1篇，SCI源期刊投寄论文1篇(正在终审)，Ei收录9篇，ISTP收录2篇；获国家发明专利7项目，已有2项授权。