第 卷第 期 吉 林 大 学 学 报 理 学 版 ＶｏｌＮｏ
年 月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｊｉｌｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｅｄｉｔｉｏｎ Ｎｏｖ
基 于 Ｔｅｒｍｉｎａｌ 滑 模 的 ＨｉｎｄｍａｒｓｈＲｏｓｅ
神 经 元 放 电 同 步 控 制
王海洋
王江
李红利
陈颖源
王延权
天津大学 电气与自动化工程学院 天津
白城师范学院 机械电子工程系 吉林 白城
摘要 基于 Ｔｅｒｍｉｎａｌ 滑模控制方法 实现了单向耦合 ＨｉｎｄｍａｒｓｈＲｏｓｅ 神经元之间的同步控制
仿真结果表明 该控制策略不但可完成神经元内部参数变化而导致不同放电状态的同步控
制 还可完成由于外部干扰导致不同放电状态的同步控制 并证明了该控制策略的有效性
关键词 ＨＲ 神经元 同步控制 Ｔｅｒｍｉｎａｌ 滑模控制 滑模面
中图分类号 ＴＰ文献标志码 Ａ文章编号
Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ＨｉｎｄｍａｒｓｈＲｏｓｅ
Ｎｅｕｒｏｎｓ ｖｉａ Ｔｅｒｍｉｎａｌ Ｓｌｉｄｉｎｇ Ｍｏｄｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ
ＷＡＮＧ Ｈａｉｙａｎｇ
ＷＡＮＧ Ｊｉａｎｇ
ＬＩ Ｈｏｎｇｌｉ
ＣＨＥＮ Ｙｉｎｇｙｕａｎ
ＷＡＮＧ Ｙａｎｑｕａｎ
Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ Ｔｉａｎｊｉｎ Ｃｈｉｎａ
Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｂａｉｃｈｅｎｇ Ｎｏｒｍａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｂａｉｃｈｅｎｇ Ｊｉｌｉｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｎｅｕｒｏｎｓ ｖｉａ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｗａｓ ｒｅａｌｉｚｅｄ
Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍａｄｅ ｕｓ ｋｎｏｗ ｔｈａｔ ｄｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｎｅｕｒｏｎｓ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｃｈａｎｇｉｎｇ ｏｒ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ
ｃａｎ ｂｅ ｃｈａｎｇｅｄ ｉｎｔｏ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｄ ｎｅｕｒｏｎｓ ｂｙ ｔｈｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄＴｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ｐｒｏｖｅ ｔｈｅ
ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ｖａｌｉｄｉｔｙ ｏｆ ｔｈｉｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔｈｏｄ
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＨｉｎｄｍａｒｓｈＲｏｓｅ ｎｅｕｒｏｎ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｔｅｒｍｉｎａｌ ｓｌｉｄｉｎｇ ｍｏｄｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｌｉｄｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ
收稿日期
作者简介 王海洋 男 汉族 博士 讲师 从事生物电信息检测的研究 Ｅｍａｉｌ ｊｄｘｗａｎｇｈａｉｙａｎｇｃｏｍ通讯作者
王江 男 汉族 博士 教授 博士生导师 从事生物电信息检测和智能机器人的研究 Ｅｍａｉｌ ｊｉａｎｇｗａｎｇｔｊｕｅｄｕｃｎ
基金项目 国家自然科学基金重点项目批准号 国家自 然科学基金批准号 国家自然科学基金青年基
金 批准号 和中国博士后科学基金 批准号
自从 Ｐｅｃｏｒａ 等
发现混沌同步现象的存在后 耦合混沌系统间的同步研究受到研究者的广泛关
注生理实验表明 在人类及动物的大脑内部普遍存在神经元同步的发放模式
耦合神经元同步是
神经元集群内部及相互间信息整合和传递的重要机制
能完成很多大脑皮层的生理功能 如生物
信息的处理和运动节律的产生等
而大脑皮层某些部位神经元的过同步也可能导致某些疾病的产
生 如癫痫 帕金森等
由于神经元同步在神经系统生理活动中的重要性 因此耦合神经元同步控
制得到了很多研究者的广泛关注
生理实验证明了耦合神经元能通过外界的电流 电磁场 药物等
刺激达到同步共振近年来 很多控制方法特别是非线性控制方法已经成功地应用于耦合神经元同步
控制中Ｃｈｅ 等
使用 Ｈ
控制实现了低频外电场作用下的单向耦合 ＨｏｄｇｋｉｎＨｕｘｌｅｙＨＨ神经元的同
步控制 Ｄｅｎｇ 等
使用反步控制法实现了两个耦合混沌放电神经元的同步放电控制 Ｚｈａｎｇ 等
使
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