一类时滞神经网络系统的混沌行为与控制同步

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1、博士学位论文一类时滞神经网络系统的混沌行为与控制同步(国家杰出青年科学基金项目编号：10625211国家自然科学基金重点项目编号：10532050上海优秀学科带头人计划资助项目编号：08XDl4044)姓名：张栋学号：07101005所在院系：航空航天与力学学院学科门类：力学学科专业：力学指导教师：徐鉴教授二。一。年五月AdissertationsubmittedtoTongjiUniversityinconformitywiththerequirementsforthedegreeofDoctorofPhilosophyChaoticbehaviorsandcontrol

2、SynChrOniZationofaclassoftimedelayedneuraInetworkstime-delayedneuranetworSI(SupposedbytheNaturalOutstandingYoungFundsofChina,GrantNo．1062521l，theNNSFofChina，GrantNo．10532050andProgramofShanghaiSubjectChiefScientist，No．08XD14044)Candidate：DongZhangStudentNumber：0710101005School／Department：S

3、choolofAerospaceEngineeringandAppliedMechanicsDiscipline：MechanicsMajor：MechanicsSupervisor：Prof．JianXuMay,2010学吖大Ⅷ胁洲冈砌②学位论文版权使用授权书本人完全了解同济大学关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版本；学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本学位论文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的

4、复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。学位论文作者签名：犯铄洲。年g月f日同济大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、己公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：犯屯钍沙lo年岔月fEl同济人学博十学位论文摘要摘要在保密通信中，混沌系统作为密码产生器起着“加密”的

5、作用，找到能够产生复杂时间序列的混沌和超混沌系统对保密通信是很有意义的。混沌同步在保密通信中起着“解密”的作用，混沌同步是混沌保密通信中的关键技术之一。因此，混沌动力学与混沌同步控制的研究有着重要的理论意义和巨大的应用价值。时滞动力系统为无穷维系统，即使简单的结构也可以创生多个正Lyapunov指数，产生具有极高随机性和不可预测性的超混沌时间序列。本文针对一类时滞神经网络系统，围绕时滞诱发的混沌、超混沌行为和时滞混沌系统在不同情况下的同步问题进行了理论研究和数值仿真，得到了一些结果。首先，在一个新的带有正弦激活函数的时滞人工神经网络系统中，找到了混沌和超混沌吸引子。运用Ho

6、pf分岔定理、Lyapunov指数、吸引子相图、Poincar6截面和功率谱分析，验证了随着时滞参数的变化，系统可以产生丰富的动力学行为，特别是混沌运动和超混沌运动。接着，讨论了这类时滞混沌神经网络系统在单向耦合的非线性控制器作用下的渐近同步和指数同步。通过Lyapunov．Krasovskii泛函方法和Halanay不等式引理分别给出了系统渐近同步和指数同步的充分条件，通过引入控制矩阵正定的条件，避免了繁复的LMI计算，简化了控制算法。然后，考虑了环境的变化和外界的扰动对系统的影响，研究了这类时滞混沌神经网络在部分参数未知的情况下的自适应同步。基于Lyapunov稳定性理

7、论，根据各种参数未知的情况，设计了两种不同的自适应控制器。数值模拟证明了理论分析的正确性。还有，考虑了增强保密性和远距离通信等因素，讨论了这类时滞混沌神经网络的脉冲滞后同步。利用M矩阵理论分析了相应的脉冲泛函微分方程的稳定性，建立了时滞依赖的全局同步的不等式准则。数值分析验证了理论结果的有效性，并发现了时滞可以影响同步的速率和参数区域。另外，为了获得快速通信，研究了在这类时滞混沌系统中，具有不同的结构和参数的两个神经网络的映射同步。基于滑模变结构控制理论，首先构造了一个积分滑模面并设计了一个积分滑模控制器来保证系统