不確定整數(shù)階分?jǐn)?shù)階單擺混沌系統(tǒng)的自適應(yīng)滑模同步

孟 曉 玲

(鄭州航空工業(yè)管理學(xué)院數(shù)學(xué)學(xué)院，河南 鄭州 450015)

1 預(yù)備知識(shí)

分?jǐn)?shù)階系統(tǒng)同步取得了很多研究成果.[1-9]文獻(xiàn)[10]對(duì)一類不確定分?jǐn)?shù)階混沌系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了積分滑模同步；文獻(xiàn)[11]實(shí)現(xiàn)了分?jǐn)?shù)系統(tǒng)主動(dòng)滑模同步；文獻(xiàn)[12]實(shí)現(xiàn)了同步時(shí)間的估計(jì)；文獻(xiàn)[13]實(shí)現(xiàn)了分?jǐn)?shù)階不確定Victor-Carmen混沌系統(tǒng)的滑模同步.另一方面，單擺混沌系統(tǒng)引起了眾多學(xué)者的高度關(guān)注.文獻(xiàn)[14]研究了整數(shù)階分?jǐn)?shù)階單擺混沌系統(tǒng)的混沌同步；文獻(xiàn)[15]研究了分?jǐn)?shù)階單擺混沌系統(tǒng)的終端滑模同步.系統(tǒng)的不確定性是影響系統(tǒng)不穩(wěn)定的根源，另外利用自適應(yīng)方法研究不確定分?jǐn)?shù)階單擺混沌系統(tǒng)方面的結(jié)果還是比較少的.本文研究不確定整數(shù)階和不確定分?jǐn)?shù)階單擺系統(tǒng)的自適應(yīng)滑?；煦缤?，給出了不確定整數(shù)階及不確定分?jǐn)?shù)階單擺混沌系統(tǒng)的自適應(yīng)滑模同步，通過(guò)設(shè)計(jì)適應(yīng)律和控制器得到單擺系統(tǒng)獲得滑模同步的2個(gè)相關(guān)結(jié)論.

定義1[16-17]分?jǐn)?shù)階Caputo微分可定義為

2 主要結(jié)果

分?jǐn)?shù)階單擺系統(tǒng)可以描述為

(1)

(2)

其中：y(t)=(y1，y2)T，[0，+∞)和di(t)為不確定項(xiàng)和外擾，ui(t)代表控制量.

假設(shè)1 不確定項(xiàng)Δfi(y)和外擾di(t)均有界，即存在未知常量mi，ni>0，滿足

|Δfi(y)|

定義ei=yi-xi(i=1，2)，則有

(3)

引理1[18]若x(t)為連續(xù)可微的函數(shù)，則對(duì)任意的t≥0，有

自適應(yīng)控制律為

從而ei(t)→0，滑模面穩(wěn)定.

整數(shù)階單擺混沌系統(tǒng)描述如下：

(4)

設(shè)計(jì)(4)為主系統(tǒng)，從系統(tǒng)如下：

(5)

定義ei=yi-xi(i=1，2，…，n)，從而得

(6)

自適應(yīng)律設(shè)計(jì)為

兩邊積分得

由引理3，得si→0?ei(t)→0，則系統(tǒng)(4)與(5)是滑模同步的.

3 數(shù)值仿真

分?jǐn)?shù)階單擺混沌系統(tǒng)的系統(tǒng)誤差如圖1—2所示.

圖1 第1誤差變量

圖1 第2誤差變量

4 結(jié)論

本文研究了單擺混沌系統(tǒng)的滑模同步，給出了帶有不確定性和有界擾動(dòng)的單擺混沌系統(tǒng)獲得滑模同步的結(jié)論，設(shè)計(jì)出新型趨近速度更快的滑模函數(shù)是下一步考慮的嶄新課題.