混沌控制理论及研究进展

混沌和混沌控制是非线性动力系统的新理论，是非线性科学应用的新研究领域．本文介绍了混沌的背景、产生、特点、性质及研究混沌与混沌控制的主要方法，阐述了混沌理论的普遍应用，指出混沌控制的研究方向在理论与实际应用方面都具有十分良好的前景。     

五维系统的混沌动力学分析

以一个五维混沌系统为研究对象,利用状态变量反馈方法,引入一个线性控制器,形成一个五维受控系统。利用李雅普诺夫方法和劳斯稳定判据进行理论分析,设计控制器,求出受控系统渐近稳定的控制律。采用数值仿真试验的方法进一步研究该五维受控系统的动力学行为及其混沌运动特征。线性控制器在不同的参数区域内选取控制参数,该五维受控系统的响应曲线呈现出平衡点渐近稳定、收敛到某些固定点、周期轨道运动、新混沌的分岔现象。提供了一个动力学性态丰富的五维混沌控制和反控制系统。对需求高维混沌信号的混沌保密通信等相关领域提供了理论和试验支持。     

混沌控制综述

综述了混沌及其控制的理论研究进展,介绍了控制混沌的方法,并阐述了这些方法的控制思想.最后,展望了控制混沌的发展趋势.     

控制混沌和超混沌同步

利用控制混沌的原理和现代控制理论中的极点配置方法,运用单路组合信号反馈控制的方案,实现了离散混沌系统和超混沌系统的控制同步,从理论上给出控制混沌同步的解析条件。并结合数值计算得到控制超混沌同步的参数选择范围。     

基于反馈系统和响应系统的混沌同步

研究了基于反馈系统和响应系统的混沌同步的方法.针对电子线路中的反馈系统和响应系统的控制理论,实现一种具有混沌和超混沌特性的离散系统以及实现反馈信号和响应信号的混沌控制和同步.理论分析和数值仿真表明了所用方法的有效性和实用性.     

利用常量脉冲法控制混沌神经元中的混沌

探讨了一类神经元模型中混沌行为的控制问题。基于控制混沌的比较脉冲反馈方法,发展了常量脉冲方法控制混沌。利用稳定性研究了新方法控制混沌的机制,并对处于混沌状态的神经元进行控制,使神经元的状态稳定在期望的固定点或周期轨道。理论和数值结果表明,新方法能有效控制神经元中的混沌。     

非线性小信号对反馈系统的混沌控制与同步

利用非线性的小信号对反馈系统的控制，以实现一个具有混沌和超混沌特性的反馈系统的混沌控制和同步．理论分析和数值访真表明了本丈方法的有效性．     

一类新分数阶系统的混沌控制方法

混沌的同步和控制是混沌领域的一个重要研究课题,而分数阶混沌系统开始逐渐引起广泛的关注.主要研究了一类新的分数阶系统的混沌控制方法,在分数阶线性系统平衡点渐近稳定性理论的基础上,通过反馈控制方法得到该分数阶系统混沌控制器的一个设计方案,并利用预估校正方法进行数值模拟,验证了方案的有效性.     

混沌系统的自适应逆控制研究

提出了混沌系统的自适应逆控制方法.对于弱非线性的混沌系统,只要系统存在不恒为零的输出,就能够满足逆控制的条件.采用滤波器与混沌系统级联的方式来实现混沌控制.理论研究和实验证明该方法是有效的.     

一类混沌系统的同步控制方法

给出了一种实现混沌同步的控制方法,通过引入待定的控制项,将两系统的混沌同步问题转化为与其对应的线性系统的零解渐近稳定性问题,然后根据线性系统控制理论确定控制项,以实现两混沌系统的同步.采用上述同步方法,对两个全同的吕系统进行了讨论,讨论其复杂的混沌同步行为,用Mathematica软件进行仿真实验,理论分析和数值仿真结...     

基于混沌搜索的优化方法的研究进展

混沌是非线性系统中的一种较为普遍的现象,混沌现象具有随机性、遍历性和规律性的特点。在优化设计领域中,混沌现象的遍历性特点可以作为搜索过程中避免陷入局部极小的一种优化机制。目前混沌已经成为一种新颖的全局优化技术,基于混沌搜索的优化方法的研究受到了人们的重视。通过改进混沌搜索方法本身或是结合模拟退火、遗传等算法,优化性能获得提高。该文在大量文献的基础上,对基于混沌搜索的优化方法及其研究进展进行了总结。     

超混沌耦合发电机系统的混沌同步及其电路实现

在三维耦合发电机系统的基础上增加一维状态,构建了一个新的四维超混沌耦合发电机系统,简要分析了该系统的平衡点、吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,设计了相应的电子电路,实验结果进一步证实了该系统是一个新的超混沌系统,不同于原有的三维耦合发电机系统;基于Lyapunov稳定性理论,设计了非线性同步控制器,从理论上构建了两种同步误差系统的Lyapunov函数,证明了新的超混沌系统的自同步以及与超混沌Lorenz系统的异结构同步,最后通过数值模拟验证了所提出方案的有效性.     

Synchronization for unified chaotic systems with noise-disturbed parameters by sliding mode control

In this paper,the active sliding mode control method is utilized to study the synchronization for unified chaotic systems with noise-disturbed parameters.Some novet results about the suitable sliding mode surface and the synchronizing control law are derived,which avoid the mistake inequality sC△Ae≤‖△A‖∞ sCe in Ref.[Chaos,Solitons & Fractals 21(2004) 1249].Finally,numerical sireulations are included to show the correctness of our results and the effectiveness of the developed approach.     

外部扰动下一类参数未知的混沌系统的观测器H∞同步

在系统参数未知的情况下,讨论了一类受扰混沌系统的H∞同步问题,利用Lyapunov稳定性理论,给出了观测器的设计方法.此方法约束条件较少,容易实现.     

基于变结构的混沌控制

混沌是一种对扰动非常敏感的、高度不稳定的非线性运动,它在很多情况下会降低系统性能,人们提出了许多方法来消除混沌系统中的混沌现象．变结构控制是一种很成熟的非线性控制方法,其特点是对扰动和误差具有很强的鲁棒性．将变结构控制方法应用于混沌控制,在出现混沌运动的Ｄｕｆｉｎｇ振荡器中,通过施加变结构控制,使Ｄｕｆｉｎｇ振荡器跟踪其混沌吸引子内的一条不稳定周期１或周期２轨道,从而使系统呈现规则的周期１或周期２运动．与其他混沌控制方法相比,变结构控制方法不仅鲁棒性好,而且具有过渡时间短及过渡过程平稳的优点     

混沌同步技术在保密通信中的应用

简要介绍了混沌保密通信的发展过程,分别以典型的连续和离散混沌系统为例,分析了混沌信号的高度初值敏感特性,介绍了混沌同步保密通信系统的基本模型,讨论了混沌同步在保密通信中的三种应用技术：混沌掩盖、混沌调制、混沌键控。给出了几种典型的比较成熟的方案。     

一个新的混沌系统及其广义投影同步方法的研究

利用标准的线性符号函数替换了Lorenz-Stenflo(LS)混沌系统的一个非线性项,重构得到了一个新的四维混沌系统,命名为修正的Lorenz-Stenflo(MLS)混沌系统.简化的结构使得该系统易于用电子线路实现.接着根据线性系统稳定性理论,结合非线性反馈控制方法,提出了MLS系统的广义投影同步方法.理论推导得到了2个MLS混沌系统实现广义投影同步的稳定条件.改进的投影同步控制器具有多个可变参数,可以自由设定系统的同步速度和同步形式.该方法适用范围广,应用灵活,简单易于实现.仿真结果验证了同步控制器可在多种同步形式下实现2个MLS混沌系统的广义同步,动态过程误差小.     

OHNN新的分组Hash算法

在Hash函数算法的研究设计过程中,引入混沌系统理论,探索研究基于混沌动力学的Hash函数算法.将分段线性混沌映射和过饱和的Hopfield神经网络(OHNN)进行结合,提出一种基于混沌动力理论的单向Hash函数构造方法.对算法进行仿真和测试,从不同方面分析验证所提新的算法满足Hash算法的性能指标.安全性分析表明:该算法能抵抗多种碰撞和统计分析的攻击,具有很好的安全性能.     

Henon CSK Secure Communication system Using Chaotic Turbo Codes

In this paper,the authors design a novel chaotic secure communication system,which has high security and good error-correcting capability,Firstly,the Henon Chaos Shift Keying (CSK) modulation block is presented.Secondly,Chaotic turbo encoder/decoder(hard-decision)is introduced.Thirdly,this chaotic secure communication system,which comprises the Henon CSK modulation block and chaotic turbo encoder in a serially concatenated form,is shown.Furthermore,a novel two-step encryption scheme is proposed.which is based on the chaotic turbo encoded Henon CSK secure communication system.     

一类连续混沌系统的自适应同步控制器

结构相同的两个混沌系统，由于初值的不同。运动轨迹就会产生很大的差异．如何消除这种差异，使得两个结构相同的混沌系统在任意初值下都能有相同的运动轨迹（即混沌同步）是混沌控制中的一个热点问题．现有的研究表明，混沌同步在保密通讯、信号处理和生命科学等方面应用前景十分广泛．近年来，已经提出许多混沌同步控制的方法．我们以稳定性理论为基础，针对一类连续混沌系统，利用H∞自适应同步思想，构造性地得到该类混沌系统的一个H∞自适应同步控制器．我们从理论上证明了这种控制器构造的可行性，试验仿真也说明了该方法的有效性．