Optimal stabilization of unstable periodic orbits embedded in chaotic systems



Título del documento: Optimal stabilization of unstable periodic orbits embedded in chaotic systems
Revista: Revista mexicana de física
Base de datos: PERIÓDICA
Número de sistema: 000396883
ISSN: 0035-001X
Autores: 1
Instituciones: 1Instituto Politécnico Nacional, Centro de Investigación y de Estudios Avanzados, México, Distrito Federal. México
Año:
Periodo: Oct
Volumen: 53
Número: 5
Paginación: 415-420
País: México
Idioma: Inglés
Tipo de documento: Artículo
Enfoque: Analítico
Resumen en español En este artículo se propone un enfoque basado en el flujo gradiente con el propósito de estabilizar órbitas periódicas inestables inmersas en sistemas caóticos. Tal enfoque considera al problema de estabilización como un problema de control óptimo, lo cual permite obtener una solución en línea al problema de interés, para lo cual se introduce el cálculo de las sensibilidades de los estados con respecto a la entrada de control. El controlador por retroalimentación resultante permite estabilizar órbitas periódicas inestables inmersas en ambas clases de sistemas caoticos, con o sin número de Floquet impar. Además, el enfoque propuesto se extiende para identificar el periodo de la órbita periódica inestable a ser estabilizada, en el caso en que este sea desconocido. Se realizan experimentos de simulación del controlador propuesto, para estabilizar orbitas periódicas inestables de los sistemas de Rössler y de Lorenz
Resumen en inglés A gradient-flow-based approach is proposed in this paper for stabilizing unstable periodic orbits (UPO) embedded in chaotic systems. In order to obtain an on-line stabilizing solution, the stabilization problem is considered to be an optimal control problem, and system state sensitivities with respect to the control input are introduced. The resulting feedback controller is able to stabilize UPO embedded in both kind of systems, with or without an odd Floquet number. Moreover, the proposed approach is easily extended to identifying the period of the UPO to be stabilized when it is unknown. Simulation experiments of the proposed controller are carried out on the Rössler and the Lorenz systems
Disciplinas: Matemáticas
Palabras clave: Matemáticas aplicadas,
Sistemas dinámicos,
Caos,
Sistemas caóticos,
Orbitas,
Orbitas periódicas,
Estabilidad,
Control óptimo
Keyword: Mathematics,
Applied mathematics,
Dynamic systems,
Chaos,
Chaotic systems,
Stability,
Optimal control
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