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专利号: 2022115790816
申请人: 盐城工学院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种混合时变时滞的惯性神经网络的指数同步控制方法,其特征在于,包括以下步骤:

步骤S1:基于惯性神经网络,构建混合时变时滞的惯性神经网络驱动系统和响应系统;

步骤S2:根据步骤S1构建的混合时变时滞的惯性神经网络驱动系统与响应系统,设定同步误差,并建立同步误差系统;

步骤S3:根据步骤S2建立的同步误差,设计周期间歇同步控制器,将所述周期间歇同步控制器作用于所述响应系统,使得所述响应系统指数同步于所述驱动系统。

2.根据权利要求1所述的一种混合时变时滞的惯性神经网络的指数同步控制方法,其特征在于,步骤S1具体包括以下步骤:

步骤S11:构建混合时变时滞的惯性神经网络为:式中,时间t≥0;n表示所述惯性神经网络中神经元的个数;i=1,2,…,n;j=1,2,…,n;xi(t)表示所述惯性神经网络第i个神经元在t时刻的状态变量;ai和bi为常数并且满足ai>0、bi>0;cij、dij、wij为常数,表示所述惯性神经网络的连接权值;fj(xj(t))表示所述惯性神经网络第j个神经元不包含时滞的激活函数,fj(xj(t‑σ(t)))表示所述惯性神经网络第j个神经元包含时变离散时滞的激活函数,上述各激活函数均满足利普希茨条件且利普希茨常数为lj;σ(t)和τ(t)分别是时变离散时滞和时变分布时滞,且满足0<σ(t)<σ,0<τ(t)<τ,σ和τ为正常数,并设 η为积分变量;Ii(t)为外界输入;

步骤S12:构建混合时变时滞的惯性神经网络驱动系统:将步骤S11构建的混合时变时滞的惯性神经网络进行变量替换降阶处理,构建混合时变时滞的惯性神经网络驱动系统为:

T T

式中,x(t)=(x1(t),x2(t),…,xn(t)) ;z(t)=(z1(t),z2(t),…,zn(t)) ,ξi为常数;Ξ=diag{ξ1,ξ2,…,ξn},其中,矩阵Ξ需满足不等式为矩阵 的矩阵测度,

E2n为2n阶单位矩阵,||C||p是连接权矩阵C的p范数,p=1、2或∞,l=max{l1,l2,…,ln},En为n阶单位矩阵;A=diag{α1,α2,…,αn},αi=bi+ξi(ξi‑ai);B=diag{β1,β2,…,βn},βi=ai‑ξi;C、D、W分别为所述驱动系统的连接权矩阵,且C=T(cij)n×n,D=9dij)n×n,W=(wij)n×n;f(x(t))=(f1(x1(t)),f2(x2(t)),…,fn(xn(t))) ,f(xT(t‑σ(t)))=(f1(x1(t‑σ(t))),f2(x2(t‑σ(t))),…,fn(xn(t‑σ(t)))) ;I(t)=(I1(t),I2T(t),…,In(t)) ;n表示所述驱动系统中神经元的个数;i=1,2,…,n;j=1,2,…,n;

步骤S13:根据步骤S12构建的驱动系统,构建与其相对应的混合时变时滞的惯性神经网络响应系统为:

其中,y(t)表示所述响应系统中神经元在t时刻的状态变量,y(t)=(y1(t),y2(t),…,T T

yn(t)) ;v(t)=(v1(t),v2(t),…,vn(t)) , ξi为常数;f(y(t))=(f1T

(y1(t)),f2(y2(t)),…,fn(yn(t))) ,f(y(t‑σ(t)))=(f1(y1(t‑σ(t))),f2(y2(t‑σT(t))),…,fn(yn(t‑σ(t)))) ,fj(yj(t))表示所述响应系统第j个神经元不包含时滞的激活函数,fj(yj(t‑σ(t)))表示所述响应系统第j个神经元包含时变离散时滞的激活函数,上述各激活函数均满足利普希茨条件且利普希茨常数为lj;σ(t)和τ(t)分别是时变离散时滞和时变分布时滞,且满足0<σ(t)<σ,0<τ(t)<τ,σ和τ为正常数,且设 η为积分变量;Ξ=diag{ξ1,ξ2,…,ξn};A=diag{α1,α2,…,αn},B=diag{β1,β2,…,βn},αi=bi+ξi(ξi‑ai),βi=ai‑ξi,ai和bi为常数并且满足ai>0、bi>0;C、D、W分别为所述响应系统的连接权矩阵,其中C=(cij)n×n,D=(dij)n×n,W=(wij)n×n,且cij、dij、wij为常数;I(t)=(I1(t),I2(t),…,InT(t)) ,Ii(t)为所述响应系统的外界输入;U(t)为周期间歇同步控制器,U(t)=(u1(t),u2T

(t),…,un(t)) ;n表示所述响应系统中神经元的个数;i=1,2,…,n;j=1,2,…,n。

3.根据权利要求1所述的一种混合时变时滞的惯性神经网络的指数同步控制方法,其特征在于,步骤S2具体包括以下步骤:

步骤S21:根据步骤S1构建的混合时变时滞的惯性神经网络驱动系统和响应系统,设定所述驱动系统和响应系统的同步误差为:

T

其中,e1(t)=(e11(t),e12(t),…,e1n(t)) =y(t)‑x(t);e2(t)=(e21(t),e22(t),…,e2nT(t)) =v(t)‑z(t);

步骤S22:根据所述驱动系统和响应系统,以及步骤S21设定的同步误差,建立同步误差系统为:

其中,g(e1(t))=f(y(t))‑f(x(t));g(e1(t‑σ(t)))=f(y(t‑σ(t)))‑f(x(t‑σ(t)));

4.根据权利要求1所述的一种混合时变时滞的惯性神经网络的指数同步控制方法,其特征在于,步骤S3具体包括以下步骤:

步骤S31:根据步骤S2建立的同步误差,设计周期间歇同步控制器为:其中,θ为非负整数,即θ=0,1,2,…;T为控制周期;δ为控制持续时间,满足 和Ω1和Ω2为周期间歇同步控制器增益矩阵,Ω1=diag{η11,η12,…,η1n},Ω2=diag{η21,η22,…,η2n},η11、η12、…、η1n均为正常数,η21、η22、…、η2n均为正常数;周期间歇同步控制器的参数满足下面不等式:其中,p=1、2或∞; 为矩阵 的矩阵测

度, ||C||p、||D||p、||W||p分别为连接权矩阵C、D、W的p范数;l=max{l1,l2,…,ln};En为n维单位矩阵;r1为方程的唯一正根; 代表受周期间歇同步控

制器控制时的指数收敛率;

步骤S32:将所述周期间歇同步控制器作用于所述响应系统,使得所述响应系统指数同步于所述驱动系统。

5.根据权利要求4所述的一种混合时变时滞的惯性神经网络的指数同步控制方法,其特征在于,所述受周期间歇同步控制器控制时的指数收敛率 为方程的唯一正根。