用matlab画出Hopfield神经网络驱动系统dx(t)/dt=-Ax(t)+Bg(x(t))+I(t),响应系统dy(t)/dt=-Ay(t)+Bg(y(t))+I(t)+u(t)及同步误差系统de(t)/dt=-Ae(t)+Bg(e(t)+u(t)的状态轨迹,其中u(t)=Me(t),矩阵A,B,M,I均已知
时间: 2023-06-25 08:05:37 浏览: 70
首先,需要给出矩阵 A, B, M, I 和初始状态 x0, y0, e0。然后按照以下步骤进行绘图:
1. 定义时间范围和时间步长:
```
tspan = [0 10]; % 时间范围
dt = 0.01; % 时间步长
t = tspan(1):dt:tspan(2);
```
2. 求解状态轨迹:
```
% 定义 Hopfield 神经网络模型
dxdt = @(t,x) -A*x + B*g(x) + I;
g = @(x) tanh(x);
% 求解 dx/dt
[~,x] = ode45(dxdt, t, x0);
% 求解 dy/dt 和 de/dt
y0 = y0 + 0.1*randn(size(y0)); % 添加噪声
e0 = x0 - y0; % 初始同步误差
dydt = @(t,y) -A*y + B*g(y) + I + M*e(t);
dedt = @(t,e) -A*e + B*g(e+u(t));
% 定义控制量 u(t)
u = @(t) M * e(t);
% 求解 dy/dt 和 de/dt
[~,y] = ode45(dydt, t, y0);
[~,e] = ode45(dedt, t, e0);
```
3. 绘制状态轨迹:
```
% 绘制 x(t) 和 y(t)
figure;
plot(t,x,'b',t,y,'r');
xlabel('时间 t');
ylabel('状态值');
legend('x(t)','y(t)');
title('Hopfield 神经网络状态轨迹');
% 绘制 e(t)
figure;
plot(t,e,'b');
xlabel('时间 t');
ylabel('同步误差 e(t)');
title('同步误差状态轨迹');
```
完整代码如下:
```
% 定义系统矩阵
A = [-1 2 0; 0 -2 1; 0 0 -1];
B = [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1];
M = [1 0 0; 0 1 0; 0 0 1];
I = [0; 0; 0];
% 定义初始状态和时间范围
x0 = [1; -1; 0];
y0 = [0; 1; -1];
tspan = [0 10]; % 时间范围
dt = 0.01; % 时间步长
t = tspan(1):dt:tspan(2);
% 定义 Hopfield 神经网络模型
dxdt = @(t,x) -A*x + B*g(x) + I;
g = @(x) tanh(x);
% 求解 dx/dt
[~,x] = ode45(dxdt, t, x0);
% 求解 dy/dt 和 de/dt
y0 = y0 + 0.1*randn(size(y0)); % 添加噪声
e0 = x0 - y0; % 初始同步误差
dydt = @(t,y) -A*y + B*g(y) + I + M*e(t);
dedt = @(t,e) -A*e + B*g(e+u(t));
% 定义控制量 u(t)
u = @(t) M * e(t);
% 求解 dy/dt 和 de/dt
[~,y] = ode45(dydt, t, y0);
[~,e] = ode45(dedt, t, e0);
% 绘制状态轨迹
figure;
plot(t,x,'b',t,y,'r');
xlabel('时间 t');
ylabel('状态值');
legend('x(t)','y(t)');
title('Hopfield 神经网络状态轨迹');
figure;
plot(t,e,'b');
xlabel('时间 t');
ylabel('同步误差 e(t)');
title('同步误差状态轨迹');
```
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