Synchronization of two fractional-order chaotic systems via nonsingular terminal Fuzzy Sliding Mode Control

Abstract

La sincronización de dos sistemas caóticos complejos de orden fraccional se discute en este documento. El parámetro incertidumbre y la perturbación externa se incluyen en el modelo del sistema, y la sincronización de los sistemas considerados caóticos se implementa en base al concepto de tiempo finito. Primero, se propone una nueva superficie deslizante terminal no singular de orden fraccional que es adecuada para los sistemas de orden fraccional considerados. Se ha demostrado que una vez que las trayectorias del estado del sistema alcancen la superficie de deslizamiento propuesta, convergerán al origen dentro de un tiempo finito dado. En segundo lugar, en términos de la superficie deslizante terminal no singular establecida, que combina el control difuso y los esquemas de control de modo deslizante, se introduce una ley de control de modo deslizante difusa única novedosa y robusta que puede forzar las trayectorias del sistema de error dinámico de circuito cerrado para alcanzar el deslizamiento superficie durante un tiempo finito. Finalmente, utilizando el teorema de estabilidad fraccional de Lyapunov, se demuestra la estabilidad del método propuesto. El método propuesto se implementa para la sincronización de dos sistemas caóticos Genesio-Tesi de orden fraccional con parámetros inciertos y perturbaciones externas para verificar la efectividad del controlador de modo de deslizamiento difuso terminal no-singular de orden fraccional propuesto.

The synchronization of two fractional-order complex chaotic systems is discussed in this paper. The parameter uncertainty and external disturbance are included in the system model, and the synchronization of the considered chaotic systems is implemented based on the finite-time concept. First, a novel fractional-order nonsingular terminal sliding surface which is suitable for the considered fractional-order systems is proposed. It is proven that once the state trajectories of the system reach the proposed sliding surface they will converge to the origin within a given finite time. Second, in terms of the established nonsingular terminal sliding surface, combining the fuzzy control and the sliding mode control schemes, a novel robust single fuzzy sliding mode control law is introduced, which can force the closed-loop dynamic error system trajectories to reach the sliding surface over a finite time. Finally, using the fractional Lyapunov stability theorem, the stability of the proposed method is proven. The proposed method is implemented for synchronization of two fractional-order Genesio-Tesi chaotic systems with uncertain parameters and external disturbances to verify the effectiveness of the proposed fractional-order nonsingular terminal fuzzy sliding mode controller.