混沌系统及复杂网络的动力系统的反馈控制及应用

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混沌现象普遍存在于现实世界。混沌现象从表面上看好像没有什么规律,但就其本质而言混沌有其自身的规律。由于混沌现象的复杂性,人们总是希望找到方法去控制它,以使混沌系统不稳定的轨道被控制在期望的稳定轨道。随着人们对混沌本质的认识,和混沌在各学科反应出的广泛的应用价值,混沌系统及复杂网络的同步和控制的研究进展迅速。  在混沌系统及复杂网络的控制中,反馈控制常常受到特别的关注。对混沌系统及复杂网络的反馈控制已经出现了多种方法,其中包括线性与非线性的反馈控制,以及时滞的反馈控制。然而,现有的很多控制方法主要是针对无时滞的不显含时间的混沌系统及复杂网络,明显限制了大量的复杂的混沌系统及复杂网络。在物理学、经济学、生物学中形成的耦合非线性振荡器,大量以混沌系统及复杂网络的形式出现,而时滞在这类振荡器中扮演了一个很重要的角色。对于时滞耦合系统的控制现有的方法并没有实现对时滞系统及时有效的控制。而且,大多数已经发展的方法,只对自治系统的反馈控制有效。实际上,一些系统的控制结果不能被准确知道,这种不确定的结果将破坏或毁掉控制结果。因此,研究时滞系统的含时间的控制是非常必要的。更重要的是,与以前研究不同,在这篇文章中,我们将集中于对混沌系统及复杂网络的时滞反馈控制。  在本篇文章中,对提出的混沌系统及复杂网络添加适合的控制器,再通过LMI方法和Lyapunov-Krasovskii函数的方法,依据泛函微分方程的稳定性原理,证明了被控系统的稳定性,得到了四个主要结论:一、对不含时滞混沌系统施加时滞控制;二、对时滞混沌系统施加不含时滞的控制;三、对时滞混沌系统施加时滞控制;四、对时滞复杂网络施加时滞控制。  最后,将这个理论应用于多个典型的混沌系统、混沌时滞系统及复杂网络模型。通过数值模拟的方法,证明了理论的有效性。
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