基于输出反馈的分数阶混沌系统的异结构同步

研究了分数阶混沌系统的异结构同步问题.基于反馈控制理论和分数阶线性稳定性理论,提出了一种基于输出反馈的方法来设计同步控制器,实现了分数阶混沌系统的异结构同步.并以超混沌Chen系统和超混沌New系统为例,运用MATLAB软件仿真,证明了该方法的有效性和可行性.     

一种异结构分数阶混沌系统的同步滑模控制器设计

针对分数阶混沌系统异结构的同步问题,基于滑模控制理论和自适应控制理论设计了一个具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面,提出了一种自适应滑模控制器以实现三维分数阶混沌系统的异结构同步.同时,利用所设计的控制器实现了分数阶Liu系统与分数阶Arneodo系统的异结构的滑模控制同步,以及分数阶Chen系统与分数阶Liu系统的异结构混沌系统的滑模控制同步.数值模拟结果表明,所设计的控制器具有较好的有效性和可行性.     

非线性耦合分数阶系统的异结构同步

针对异结构的分数阶混沌系统同步问题,提出了非线性耦合分数阶异结构混沌系统的同步方法,即在α+β-1=0条件下,利用非线性耦合实现两个异结构分数阶混沌系统同步,并通过数值仿真证明了其有效性.仿真实验显示,随着耦合系数的变化,系统呈现多样性,分数阶混沌系统出现不同混沌状态,而分数阶超混沌系统不仅会出现超混沌状态,还会出现发散的现象.     

两个异结构分数阶超混沌系统的同步

异结构的分数阶超混沌系统在保密通信领域更具有普遍性和安全性,研究异结构的分数阶超混沌系统同步问题具有重要意义。基于分数阶稳定性理论,利用积极主动控制方法,设计了两异结构分数阶超混沌系统同步方案,实现了两个异结构分数阶超混沌系统的同步。理论证明与数值模拟验证了设计方法的可行性和有效性。     

异结构分数阶混沌系统的柔性变结构同步控制

基于分数阶微积分与Mittag-Leffler稳定性理论,探讨了异结构分数阶混沌同步问题.通过设计分数阶柔性变结构控制器,实现了异结构分数阶混沌系统的同步,并利用所设计的柔性变结构控制器,实现分数阶Liu系统与分数阶Arneodo系统的异结构同步.数值仿真结果验证了该控制器的有效性.     

不同阶次的分数阶复值混沌系统的广义投影同步和广义错位投影同步

研究了分数阶复值混沌系统的同步问题。应用不等阶次分数阶实值混沌系统的同步和复值混沌系统的同步方法,提出了广义投影同步和广义错位投影同步。针对驱动系统和响应系统阶次不相同的情况,基于分数阶非线性系统稳定性理论,以复值分数阶Chen系统为例,运用自适应控制方法设计反馈控制器,将不等阶分数阶复值系统同步问题转化为可以讨论的等阶复值系统同步问题,并通过理论分析和数值仿真验证了该理论的有效性。     

分数阶四翼超混沌系统和分数阶Chen系统的异结构同步

四翼混沌吸引子的系统信号具有较宽的频谱带宽,在保密通信领域中具有重要的应用价值,因此研究四翼混沌吸引子的异结构同步问题具有重要的意义.本文讨论了分数阶四翼超混沌系统和分数阶Chen系统的异结构同步问题,基于分数阶系统的稳定性定理,利用主动控制同步法设计控制器实现了驱动系统与响应系统的同步,此方法无需构造Lyapunov函数且实现同步的时间较短.数值仿真结果验证了该方法的有效性.     

洛仑兹超混沌系统的同步控制

针对Lorenz超混沌系统,以稳定性理论为基础,提出一种超混沌系统的混合同步方法,给出Lorenz超混沌系统实现自同步的充分条件以及控制律参数的取值范围,构建Lorenz和Chen超混沌系统异结构同步的数学模型,并对模型进行数值模拟．数值模拟结果表明,该方法能够实现同、异结构超混沌系统精确同步．     

基于分数阶控制器的分数阶混沌系统同步

基于Lyapunov稳定定理,研究了分数阶混沌系统的同步问题,提出了一种新的分数阶控制器对分数阶混沌系统进行同步控制.新的同步方法能够应用到任意的三维分数阶混沌系统,且具有简单通用、理论严密的特性.通过对分数阶Chen混沌系统和分数阶Lü混沌系统的数值仿真,结果证明了该方法的正确性和有效性.     

含有双曲函数非线性项的超混沌系统及其同步

提出了一个新的自治超混沌系统,该超混沌系统的非线性特征主要依赖于一个非线性二次双曲余弦项和一个非线性二次交叉项.对系统的基本动力学特性进行了数值模拟和理论分析.研究了实现此超混沌系统同步的一种方法,实现了2个异结构混沌系统的渐进性和全局性同步,而且在同步过程中并未删除驱动系统的非线性项.数值模拟验证了该方法的有效性和可行性.     

分数阶超混沌系统的耦合广义投影同步及其在保密通信中的应用

研究了分数阶混沌耦合广义投影同步及其在保密通信中的应用问题.提出了一种分数阶混沌系统耦合广义投影同步方案,基于分数阶系统稳定性理论,通过设计同步控制器,使得分数阶超混沌Chen系统达到了耦合广义投影同步;并结合混沌掩盖方法,通过引入可逆转换函数,设计了一种分数阶超混沌保密通信方案.数值仿真结果进一步验证了同步方法的有效性和保密通信方案的可行性.     

基于线性耦合的变形蔡氏电路异结构混沌同步

分析了2种变形蔡氏电路的特性,表明了它们是具有拓扑相似性的异结构混沌系统.采用单变量线性耦合的方法,实现了2系统之间的混沌同步和反相同步;根据Hurwitz稳定性判据,得到了耦合系数δ的取值范围;设计了实现两拓扑相似异结构系统混沌同步和反相同步的实验电路,实验结果表明,与同结构混沌同步相比,拓扑相似异结构系统混沌同步具有更多的优点.     

基于改进观测器的分数阶超混沌Chen系统广义同步

基于分数阶微积分的预估-校正算法,研究了分数阶超混沌Chen系统,并进行了数值仿真.仿真结果表明,分数阶超混沌Chen系统存在超混沌的最低阶数为 3.8 阶.根据分数阶稳定性理论,设计了一种改进的状态观测器,利用解析的方法求得广义同步的响应系统,从理论上证明了广义同步方法的可行性.最后,利用该同步方法实现了 3.8 阶超混沌Chen系统的广义同步,数值仿真结果证实了它的有效性.     

不同维异结构分数阶忆阻混沌系统的同步电路仿真

将一类整数阶忆阻混沌系统推广到分数阶,首先对其进行数值仿真并在Multisim软件中对其进行电路设计,电路仿真与数值仿真结果一致。然后根据主动控制原理及分数阶系统稳定性理论,以分数阶忆阻混沌系统与分数阶Liu系统为控制对象,设计控制器,利用升维的方法研究了两个不同维系统的异结构同步,并在Multisim软件中完成了同步电路的设计与仿真,仿真结果表明了控制器的有效性。该文研究的分数阶忆阻混沌系统及其同步电路的设计能够结合仿真软件进行教学,使抽象的理论教学变得生动具体,为非线性系统理论、非线性电路设计等课程的教学提供新的思路与方法。     

分数阶混沌系统的间歇控制同步

针对传统分数阶混沌系统连续控制同步方法存在的不足,提出了一种不连续的控制方法—间歇控制法;由于分数阶微分方程稳定性理论的发展不成熟,通过对控制器的改进构造了新的响应系统,将分数阶同步误差系统转化为整数阶同步误差系统,基于Lyapunov稳定性理论构造V函数,得出分数阶混沌系统的间歇控制同步渐近稳定的充分条件,实现了分数阶混沌系统的间歇同步;特别地,当施加周期间歇控制时,可获得更为简单和实用的同步判据;并以分数阶Chen混沌系统为例进行数值模拟,实验结果表明间歇方法能够较好的对分数阶混沌系统进行控制同步。     

超混沌系统精确反馈线性化耦合混沌同步

基于微分几何理论,在仿射型误差动力学方程引入耦合控制来扩充多输入多输出系统的向量相对阶,进而通过全部状态变量反馈线性化使其变换为线性可控的系统.在外环和线性耦合的组合控制下,实现了两个混沌系统之间的完全同步.以超混沌Chen系统为例提出了同结构混沌同步的控制方案,模拟仿真验证了方案的有效性.对于异结构混沌同步以及其他混沌同步类型的应用有较强的适用性.     

Liu系统的跟踪控制及其在保密通信中的应用

针对Liu混沌系统的追踪控制和同步问题及在保密通信中的应用进行了仿真研究,分析了Liu混沌系统的基本特性.基于Lyapunov稳定性原理,设计出非线性控制器,实现了混沌系统对任意具有一阶导数的参考信号的追踪,并且用这种方法追踪混沌系统的输出信号,实现了2个异结构混沌系统的同步.用混沌掩盖的方法将该同步方法应用于保密通信,用混沌系统的状态变量对信息信号进行加密后,与混沌信号的输出信号一起传送到接收端,发送和接收系统同步以后,在接收端解密恢复出信息信号.仿真结果表明,该方法可以实现单调快速同步,应用于保密通信可以达到掩盖有用信号的目的,并且可以无失真地恢复有用信号.     

分数阶混沌系统有限时间稳定性分析及同步控制

研究了分数阶混沌系统有限时间稳定性及其同步控制,基于Lyapunov分数阶稳定性理论提出了针对一类非线性分数阶混沌系统有限时间稳定的判定方法,与现有的结果相比其更具有一般性。应用该方法设计了同步控制器,在满足系统所有变量有界的情况下实现了驱动系统和响应系统的异结构有限时间同步。数值仿真结果进一步验证了该方法的有效性。     

一类分数阶混沌系统的自适应滑模同步

针对一类含有扰动的分数阶混沌系统的同步问题,考虑系统所受干扰界未知和非线性环节Lipschitz常数难以计算等情况,构建了一种鲁棒性较强的分数阶积分滑模面,并且基于分数阶Lyapunov稳定性理论设计了自适应滑模控制器和未知参数自适应律.数值仿真结果验证了该控制方法是有效的,能够实现分数阶混沌系统的渐近同步.     

多级混沌保密通信系统方案的设计及其噪声干扰的研究

以Lyapunov稳定性理论为基础,针对一系列非扩散混沌系统,提出一种三个不同混沌系统之间的异结构同步方法.就混沌通信问题,提出了一种多级混沌保密通信系统的实现方法,在前两个同步的系统中加密后,利用后两个同步系统再一次加密.通过加入高斯白噪声干扰,对多级混沌保密通信系统进行噪声干扰的分析和计算,并用小波分析理论对加噪信号进行处理.仿真结果表明,有用信号的传输在噪声的干扰下发生畸变,经小波分析理论处理后, 有用信号可以无失真地恢复过来.