仅有一个平衡点的超混沌系统的控制与同步
2012-11-22胥红星
胥红星
(郑州航空工业管理学院 工业管理学院, 河南 郑州 450046)
目前,关于混沌的研究已经发展成为一个应用广泛的研究领域,在物理、化学、生物学等学科得到了广泛的应用,许多新的混沌模型不断被发现,如著名的Chen系统[1]、Lü系统[2]等.
最初,人们认为实现混沌系统的控制和同步是不可能的.1990年,Grebogi和Yorke提出的控制混沌思想产生了广泛的影响[3].同年,Pecora和Carroll提出了混沌同步的思想[4].随后,人们提出了各种控制混沌的方法,如线性与非线性反馈控制[5]、自适应反馈控制[6-7]等,并作了大量实验验证.文献[8]基于Lü系统提出了一个新混沌模型,仅有一个平衡点,但具有两个正的Lyapunov指数,表现出更为复杂的动力学行为,是个典型的超混沌系统.本研究根据系统本身的特性,进一步分析了该系统的动力学行为,采用线性反馈法把其镇定到不稳定的平衡点.利用非线性反馈法实现了该系统的同步性,数值仿真验证了理论的可行性.
1 混沌模型及性质分析
混沌模型描述如下:

(1)
其中,x,y,z,u为状态变量,当a+b>c时,系统是耗散的且系统仅有一个平衡点O(0,0,0,0),取a=36,b=3,c=26,d=10时,系统存在典型的超混沌吸引子,如图1所示.当a=36,b=3,c=26时,随着参数d的变化,系统产生超混沌,混沌,周期,倍周期动力学行为,d∈[0,50]系统(1)的Lyapunov指数谱如图2所示.

图1 混沌系统的吸引子

图2 d∈[0,50]系统(1)的Lyapunov指数
2 系统(1)的控制问题
限定参数大于0,由于系统(1)有且仅有一个平衡点,利用线性反馈法设计合理的控制器实现平衡点O(0,0,0,0)的控制.
设受控系统如下:
(2)
其中,v1,v2,v3,v4为控制器.




