不确定混沌系统的自适应模糊神经网络控制

不确定混沌系统的自适应模糊神经网络控制

论文摘要

自20世纪90年代以来,尤其是OGY方法出现以来,混沌控制的研究已经引起了广大学者的浓厚兴趣。在混沌控制领域中,人们主要研究混沌控制方法的理论和应用。主要的混沌控制方法有:连续反馈控制、自适应控制、智能控制、参数扰动控制等。本文以不确定Duffing混沌系统为研究对象,以有效地实现不确定混沌系统的跟踪控制为目的。分析了模糊控制、神经网络控制和自适应控制的特点及其优缺点,提出了基于ANFIS的自适应模糊神经网络控制,并以MATLAB/Simulink为仿真平台,将自适应模糊神经网络控制器应用于混沌控制系统中,来验证控制策略的可行性。本文研究内容主要包括以下几个方面:(1)阐述了混沌控制的研究背景,介绍了几种混沌控制方法和国内外研究概况,以及研究意义和应用前景。简要介绍了混沌的概念和特点,以及混沌的判别方法和几种混沌系统;简要介绍了模糊控制的基本结构和神经网络的基础知识;简要介绍了模糊与神经网络的融合,重点介绍了模型参考自适应控制系统。(2)基于自适应控制理论,设计了不确定Duffing混沌系统的自适应控制器。仿真研究表明,该算法有效地实现了不确定Duffing混沌系统的跟踪控制,使系统的跟踪误差减小,证明了该控制方案的有效性。(3)针对参数不确定Duffing混沌系统设计了ANFIS控制器,使其无需求解系统不动点,将混沌运动镇定到任意指定目标位置,实现混沌运动控制,并使得控制系统在存在参数摄动和随机噪声的情况下,仍能准确跟踪正弦参考信号,且跟踪误差小,提高了系统的鲁棒性,具有十分广阔的应用前景。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题研究的背景
  • 1.2 混沌控制方法的研究概况
  • 1.3 混沌控制的研究意义和应用前景
  • 1.3.1 混沌控制的研究意义
  • 1.3.2 混沌控制的应用前景
  • 1.4 本文的主要研究内容
  • 第2章 理论基础知识
  • 2.1 混沌系统理论
  • 2.1.1 混沌的定义
  • 2.1.2 混沌的特点
  • 2.1.3 混沌的判别
  • 2.1.4 常见的混沌动力学系统
  • 2.2 模糊控制理论
  • 2.3 神经网络理论
  • 2.4 模糊与神经网络的融合
  • 2.5 自适应控制
  • 2.5.1 模型参考自适应控制原理与数学模型
  • 2.5.2 用李雅普诺夫稳定理论设计MRAC 系统
  • 2.6 本章小结
  • 第3章 不确定Duffing 混沌系统自适应控制
  • 3.1 不确定Duffing 混沌系统
  • 3.2 自适应控制器设计
  • 3.3 仿真研究
  • 3.3.1 无随机噪声的不确定Duffing 混沌系统
  • 3.3.2 有随机噪声的不确定Duffing 混沌系统
  • 3.4 本章小结
  • 第4章 不确定Duffing 混沌系统自适应模糊神经网络控制
  • 4.1 自适应神经-模糊推理系统
  • 4.1.1 自适应神经-模糊推理系统(ANFIS)概述
  • 4.1.2 ANFIS 的基本结构
  • 4.1.3 ANFIS 的复合学习算法
  • 4.2 不确定 Duffing 混沌系统的 ANFIS 控制仿真
  • 4.2.1 ANFIS 建模
  • 4.2.2 ANFIS 控制
  • 4.3 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果
  • 致谢
  • 作者简介
  • 相关论文文献

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