我国证券市场混沌的判据

本文通过李雅普诺夫指数和吸引子的分数维这两个指数来研究我国证券市场的混沌特征。利用Ｗｏｌｆ提出的重构相空间技术和Ｇ－Ｐ算法分别计算了上证综指日收益率序列的李雅普诺夫指数和吸引子的分数维。从而得出我国证券市场运行于混沌状态的有力证据。     

一类转移概率部分未知的Markov跳跃系统的输入输出量化反馈控制

对一类离散时间马尔可夫跳跃系统(Markov jump systems,MJSs)的稳定性问题进行研究,考虑MJSs转移概率矩阵中的元素部分未知,且系统的控制输入通道和测量输出通道都存在信号量化的情况,其中控制器输入通道和系统输入通道的信号分别被两个不同的对数量化器量化。利用切换李雅普诺夫函数的方法,通过构造系统模态依赖且双通道量化误差依赖的李雅普诺夫函数,完成对闭环系统的稳定性分析和控制器设计。得到一组模态依赖的控制器,能够在系统的转移概率部分未知和存在双通道量化误差的条件下,保证闭环MJSs的随机稳定性。最后通过仿真实验验证了理论的有效性。     

从观察数据确定李雅普诺夫指数谱算法的一种改进

由观察数据计算李雅普诺夫指数谱，一个重要的方法是用多项式拟合系统内在的动力学映射，该法得到的结果精度高，但计算量很大。本文通过简化公式降低了计算中所用矩阵的阶数，有效地减少了计算量，对混沌信号数据的实时处理有实际意义。     

基于混沌判据评价几类跟驰模型合理性的仿真研究

提出了一种评价交通流理论模型合理性的新方法:用交通流理论模型产生时间序列,计算这些时间序列的最大李雅普诺夫指数,用最大李雅普诺夫指数可以判断仿真交通流是否再现了交通流存在的混沌现象,以及反映的程度如何,进而评价交通流理论模型的合理性.文章介绍了方法的原理,给出了对伽赛斯-赫尔曼-伯兹(Gazis-Herman-Potts)模型;皮埃莱(Bierley)模型;洛克威尔-特莱德勒(Rock-well-Treiterer)模型三类典型的跟驰模型仿真实验的结果.分析了仿真结果,得出了有用的结论.     

网络控制系统的事件触发与量化控制协同设计

针对资源受限的离散时间网络控制系统,提出一种基于性能优化的事件触发和量化控制协同设计方法。该方法主要通过事件触发降低网络带宽占用,采用带有缩放因子的动态量化器降低量化误差的影响,并将该网络控制系统建模成具有不确定参数的离散时间切换系统;根据稳定性和二次性能指标要求,利用分段李雅普诺夫函数和线性矩阵不等式技术将性能指标最优问题转化为具有矩阵不等式约束的优化问题,给出了保证系统渐近稳定且二次性能指标最小的事件触发器参数、动态量化器可调参数及控制器增益协同设计方法。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。     

时滞离散广义大系统的稳定性分析

从时滞离散广义大系统的满足容许条件的孤立子系统出发,利用李雅普诺夫方法,通过对关联矩阵、输入矩阵和非线性项加上范数有界约束条件,分别研究了时滞离散广义大系统的线性情形和非线性情形的稳定性问题。给出了时滞离散广义大系统的线性情形和非线性情形的稳定性判据,并且得到了关联稳定参数域。最后用数值例子说明所得稳定性判据的实用性和有效性。     

时变时滞统一混沌系统的脉冲同步控制

对参数不确定时变时滞统一混沌系统的脉冲同步控制问题进行了理论分析,利用脉冲控制方法、 李雅普诺夫稳定理论和矩阵不等式技术,给出了在驱动系统和响应系统的时滞不相同时, 其脉冲一致渐近同步的充分条件,并由此设计了一个与时滞和初值有关的脉冲控制器. 最后,通过数值示例仿真对所得结果进行了验证.     

一类切换系统的鲁棒状态反馈控制

考虑了一类非线性不确定切换系统的鲁棒状态反馈稳定问题，不确定项包含了系统矩阵的摄动以及满足匹配条件和不满足匹配条件三部分．对于给定的不确定切换系统，研究了其二次稳定和渐近稳定问题．基于公共李雅普诺夫函数方法，以矩阵不等式的形式给出了非线性切换系统鲁棒状态反馈稳定的若干充分条件．仿真结果验证了文中结论的正确有效性。     

嵌入式实时调度系统抖动稳定性分析

分析了嵌入式实时调度系统中控制任务的采样周期和延时不规则抖动属性及稳定性能。并且,针对抖动范围有界但抖动属性不能精确已知的离散状态系统,提出一个保守的系统稳定性充分判据。该判据将抖动引起的时变不确定性描述为系统的离散时间闭环区间状态矩阵,利用李雅普诺夫方程和矩阵的无穷范数,导出区间系统鲁棒稳定的充分条件。该方法计算量小且能减小区间代数计算结果易于扩张的问题。仿真算例表明该判据简单有效且能降低保守性。     

一类混沌系统的鲁棒同步控制

基于非线性状态反馈线性化、最优控制及李雅普诺夫方法，对连续时间标量混沌信号的鲁棒同步控制进行了研究。在一定的假设条件下，得到了一个简单、性能优良的控制器，且是大范围渐近可同步的。对一个四阶自治混沌系统的仿真研究表明了该控制策略的有效性。     

Study on the expression of systematic Lyapunov exponent based on UPOs

The natural measure of a certain area in phase space is defined firstly. On the basis of natural measure, the expression of Lyapunov exponent based on unstable periodic orbits (UPOs) of chaotic systems is deduced from theoretical aspect. Then, by means of the inherent relation between UPOs and systematic Lyapunov exponent, the transitional mechanism and route of chaotic systems from low-dimensional chaos to high-dimensional chaos are explained. In the end,a novel method for computing systematic Lyapunov exponents based on UPOs is proposed. Its computing procedure is also summarized. The chaotic system described by Henon map is taken as example. Through calculating the Lypunov exponents of this system, validity of the suggested method is verified.     

激光复混沌系统构建及其点乘函数投影同步

提出了一种新的激光复混沌系统及其点乘函数投影同步方法。首先,以四维激光实超混沌系统模型为基础,构建了一个新的激光复混沌系统,基于常规动力学分析方法和MATLAB仿真软件研究了系统的耗散性、平衡点、Lyapunov指数谱、相图、分叉图等基本动力学特性。研究结果表明,该系统动力学行为丰富,在一定参数下具有蝴蝶结型混沌、超混沌吸引子,非常适用于混沌加密领域。进一步,以向量点积运算为基础,定义了一种新的点乘函数投影同步方式,基于滑模控制方法实现了蝴蝶结型激光复混沌系统的点乘函数投影同步。数值仿真验证了理论分析的正确性和有效性。     

一种在线实时快速地判定交通流混沌的组合算法

交通控制的实时性要求高，需要在线实时快速地判定交通流混沌，才可能实现交通流的混沌控制。计算时间序列的最大Lyapunov指数是判定混沌的主要方法。本文提出一种在线实时快速地判定交通流混沌的组合算法。该算法先用关联积分法（C—C方法）确定重构相空间的两个重要参数——嵌入维m和延迟时间τ，再用小数据量方法计算时间序列的最大Lyapunov指数。为检验算法的有效性，首先将算法用于几个最大Lyapunov指数已知的经典混沌系统，比较计算结果；同时对皮埃莱（Bierley）跟驰模型产生的理论交通流时间序列做了仿真试验，计算了其最大Lyapunov指数。实验结果表明这种算法可以用于数据少的交通流时间序列，并且抗噪性好。     

基于时间序列分析的制造质量水平变化的混沌特性

在定义了制造企业生产制造时间序列的基础上,使用G-P算法计算时间序列的关联维数。通过关联维数的计算得到相应的嵌入维数后,使用基于相空间重构的小数据量法计算混沌时间序列的Lyapunov指数。采集HZ近三年的日生产产品合格率作为研究制造质量水平变化混沌特性的原始数据。在以上技术路线及数据的基础上,得到的关联维为分数,而Lyapunov指数为正值,说明日生产产品合格率变化时间序列呈现出混沌特性。另外将以上数据分为8个时间序列,每个时间序列同样得到分数关联维数与正Lyapunov指数,说明制造质量水平的变化是一直是混沌的,为制造质量水平的预测在理论上提供了可能性。     

时空混沌伪随机比特发生器及其FPGA实现

利用时空混沌双向耦合映象格子模型构建了一种伪随机比特发生器,并在FPGA芯片上实现.通过分析系统的最大Lyapunov指数得到系统参数的选择标准.在不考虑通信时延的情况下,该伪随机比特发生器的比特产生速度可达到512 Mbps.使用美国国家标准和技术局(NIST)的FIPS 140-2及SP 800-22测试标准对该伪随机比特发生器实际输出的伪随机比特序列进行了测试,实验结果表明该发生器所产生的伪随机比特序列随机性能良好.     

Toeplitz矩阵有限等距特性研究

在压缩感知热潮的影响下,观测矩阵的有限等距特性（restricted isometry property, RIP）也受到广泛关注。大多数理论研究表明高斯随机矩阵是满足RIP特性的,但由于其存储成本较高,物理实现较复杂,在实际使用中托普利兹（Toeplitz）随机矩阵由于可以使用快速离散傅里叶变换实现而受到青睐。该文将图论中点均匀着色定理和盖尔圆盘定理应用于压缩感知中,对托普利兹观测矩阵的RIP特性进行了证明,证明结果表明,由服从某种特定概率分布的项构造的Toeplitz矩阵以较大概率满足有限等距特性。最后,对最小二乘算法（least square,LS）、线性最小均方误差（linear minimum mean square error,LMMSE）算法和高斯观测矩阵的压缩感知算法以及Toeplitz观测矩阵的压缩感知算法进行了对比分析,Toeplitz观测矩阵的压缩感知算法在性能方面要优于高斯观测矩阵的压缩感知算法和传统算法,运算复杂度方面要优于高斯随机矩阵,为压缩感知实现无失真地重构原始信号提供了理论和应用参考。     

海杂波的混沌特性分析

介绍了相关维数、Lyapunov指数等用于描述混沌动力系统的重要概念及其计算方法,并对雷达采集的实际海杂波时间序列数据进行了计算分析。结果表明,海杂波具有有限的相关维数和正的最大Lyapunov指数,说明海杂波信号具有混沌系统的典型特征。     

Codimension-two bifurcations analysis and tracking control on a discrete epidemic model

In this paper, the dynamic behaviors of a discrete epidemic model with a nonlinear incidence rate obtained by Euler method are discussed, which can exhibit the periodic motions and chaotic behaviors under the suitable system parameter conditions. Codimension-two bifurcations of the discrete epidemic model, associated with 1:1 strong resonance, 1:2 strong resonance, 1:3 strong resonance and 1:4 strong resonance, are analyzed by using the bifurcation theorem and the normal form method of maps. Moreover, in order to eliminate the chaotic behavior of the discrete epidemic model, a tracking controller is designed such that the disease disappears gradually. Finally, numerical simulations are obtained by the phase portraits, the maximum Lyapunov exponents diagrams for two different varying parameters in 3-dimension space, the bifurcation diagrams, the computations of Lyapunov exponents and the dynamic response. They not only illustrate the validity of the proposed results, but also display the interesting and complex dynamical behaviors.     

激光雷达回波信号的混沌特性研究

应用混沌动力学方法分析和计算了激光雷达回波信号的混沌特征参数,包括关联维,Lyapunov指教及局部可预测性.证明激光雷达回波信号具有有限的关联维,正的Lyapunov指数及短期可预测和长期不可预测的特点.运用实测数据验证了激光雷达回波信号具有混沌特性,这一结论为激光雷迭的目标检测开辟了新思路.