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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(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類號(hào)密級(jí)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(dǎo)教師姓名、職稱:方見樹教授學(xué)科專業(yè):網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制研究方向:智能電網(wǎng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)值模擬湖南工業(yè)大學(xué)二零一八年四月十日分類號(hào)密級(jí)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(dǎo)教師姓名、職稱:方見樹教授學(xué)科專業(yè):網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)控制研究方向:智能電網(wǎng)與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的數(shù)值模擬論文答辯日期
2、答辯委員會(huì)主席湖南工業(yè)大學(xué)二零一八年四月十日湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明:所呈交的學(xué)位論文,是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下,獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體,均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。作者簽名:日期:年月日湖南工業(yè)大學(xué)論文版權(quán)使用授權(quán)書本人了解湖南工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,即:學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文,允許學(xué)位論文被查閱和借閱;
3、學(xué)??梢怨紝W(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容,可以采用復(fù)印、縮印或其他手段保存學(xué)位論文;學(xué)??筛鶕?jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部門規(guī)定送交學(xué)位論文。作者簽名:導(dǎo)師簽名:日期:年月日摘要在數(shù)學(xué)、物理學(xué)、生物學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和工程等諸多領(lǐng)域存在著大量的非線性動(dòng)力學(xué)系統(tǒng),這些系統(tǒng)大多具有混沌運(yùn)動(dòng)的特征。由于系統(tǒng)的混沌運(yùn)動(dòng)可能在諸如工程作業(yè)的穩(wěn)定性、電力和電路網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)運(yùn)行等諸多方面造成一些不可預(yù)估的影響,因此,研究非線性動(dòng)力學(xué)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(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本文利用理論解析和數(shù)值模擬相結(jié)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(guò)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)的調(diào)節(jié)對(duì)出現(xiàn)的混沌進(jìn)行控制,并且還通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)主動(dòng)控制器使兩個(gè)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(jié)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(gè)典型的電路系統(tǒng)為研究對(duì)象,分別討論和研究了系統(tǒng)內(nèi)所包含的混沌運(yùn)動(dòng)行為。對(duì)于含變?nèi)荻O管電路系統(tǒng),兩機(jī)互聯(lián)電力系統(tǒng),約瑟夫森結(jié)等效電路系統(tǒng),先利用電路原理,得到電路系統(tǒng)的對(duì)應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程,然后對(duì)其進(jìn)行無(wú)量綱化,進(jìn)而獲得一個(gè)二階非線性方程,運(yùn)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(guò)數(shù)值仿真結(jié)果印證了理論解析結(jié)果的正確性。并且通過(guò)調(diào)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(gè)超混沌電路系統(tǒng)的混沌同步問(wèn)題?;谥鲃?dòng)控制方法,設(shè)計(jì)出一個(gè)非線性控制器,對(duì)受控系統(tǒng)進(jìn)行控制補(bǔ)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(jié)構(gòu)反同步,并利用Lyapunov穩(wěn)定性理論證明了兩個(gè)系統(tǒng)間的誤差系統(tǒng)是穩(wěn)定的,即兩個(gè)系統(tǒng)達(dá)到同步狀態(tài)。最后
6、用MATLAB進(jìn)行數(shù)值仿真,得到的結(jié)果也證明了該方案是確實(shí)有效的。關(guān)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