分数阶Chen混沌系统的动力学分析与电路实现

基于波特图的频域近似方法研究了分数阶Chen混沌系统.从系统的分岔图、Lyapunov指数谱和吸引子相位图等数值仿真分析验证了不同阶次Chen混沌系统的动力学特性;又基于该方法和整数阶混沌电路的设计方法,设计了模拟电路,实现了该分数阶Chen系统,电路中的电阻和电容等数值是由系统参数和频域传递函数近似确定的;最后,观测示波器电路实验结果与理论分析结果相一致,从而进一步揭示了混沌系统的可实现性与动力学特性.     

分数阶Chen混沌系统的复合结构分析

首先依照分数阶非线性系统出现混沌的必要条件,分析了分数阶Chen系统出现混沌现象的阶次范围;之后,基于分数阶微积分的预估-校正算法,对该类系统进行了动力学行为的数值仿真研究.进一步,通过引入了一个常数控制器,数值地讨论了分数阶Chen系统混沌吸引子的特殊复合结构,研究发现:导致该复合结构出现的常量控制器幅值大小与受控系统的倍周期分岔点密切相关,具体表现为:系统阶次参数越高,导致受控分数阶Chen系统的倍周期分岔点出现的常数控制器的幅值绝对值越大,这一结果对于了解分数阶Chen混沌系统的吸引子复合结构无疑具有一定参考意义.     

基于Adomian分解法的分数阶Chen混沌系统的动力学分析与DSP实现

基于Adomian分解方法,研究了一类分数阶Chen混沌系统.从系统的分岔图、SE复杂度、C0复杂度以及序列的p-s平面图、吸引子相图等数值仿真分析研究了0.8阶次Chen混沌系统丰富的动力学特性.又基于Adomian分解法,利用数字芯片TMS320F28335DSP中设计了程序以及外围硬件电路,实现了分数阶Chen混沌系统.最后,通过示波器观察DSP数字电路输出结果与理论分析结果相一致,从而进一步揭示了分数阶混沌系统的可实现性与动力学特性.     

分数阶Qi混沌系统投影同步和电路实现

对于含有三次非线性项的复杂Qi混沌系统,基于频率近似法研究了其分数阶的混沌动力学行为.通过构造合适的控制方案,实现初始值不同的2个分数阶Qi混沌系统的投影同步,并基于分数阶系统的稳定性理论,通过选择合适的控制参数,使得分数阶误差系统渐进稳定.通过改变投影同步的比例因子,可以获得任意比例于驱动系统混沌信号的信号,这为混沌系统在保密通信等方面的应用提供了技术基础.另外,利用电路仿真软件Multisim10,构造等级模块,设计了主电路驱动系统和子电路响应系统的电路图,实现了初始值不同的2个分数阶Qi混沌系统投影同步,电路实验进一步证实了理论分析和数值仿真的有效性.     

假分数阶Chen混沌系统同步

提出真分数阶系统和假分数阶系统的概念以及对分数阶系统分段研究的思想,建立假分数阶系统稳定性理论.研究分数阶系统中阶次大于1(假分数阶)的分数阶系统同步问题,并设计控制器实现假分数阶Chen混沌系统的同步.仿真结果证实该理论的正确性.     

基于复频法的分数阶Bao混沌系统的分析与电路模拟

本文基于复频法针对一类分数阶Bao混沌系统,从系统的分岔图、Lyapunov指数图和吸引子相位图等数值仿真分析验证了0.95阶次Bao混沌系统丰富的动力学特性,同时依据整数阶混沌电路的设计方法,设计了硬件电路,实现了该分数Bao混沌系统,最后,示波器绘制出相图与MATLAB仿真结果相一致,从而进一步揭示了分数阶Bao混沌系统的可实现性与混沌特性.     

Chen混沌系统的自适应控制和同步电路实验

设计了控制电路易于接入的Chen混沌系统电路,并进行了仿真实验,观察到了Chen混沌系统的吸引子.在Chen系统参数未知情况下提出了新的自适应同步控制理论,设计了自适应控制器和自适应同步控制器电路,给定电路元件的取值.通过电路实验仿真,证明了所设计控制器电路的有效性.     

Chen混沌系统的脉冲控制

利用脉冲微分方程的稳定性理论及脉冲控制方法,导出了Chen混沌系统能够被渐近镇定到原点的充分条件.对于给定的混沌系统参数和脉冲控制律,给出了等距脉冲间隔的一个上界估计,并通过仿真验证了结论的正确性和脉冲控制方法的有效性.     

电路实现lorenz混沌系统同步

若干个耦合单元之间通过相互作用达到同步的现象在许多领域中屡见不鲜。20世纪90年代以来,佩卡拉(L.M.Pecora)和卡罗尔(P.L.Carroll)提出相同混沌子系统间,在不同的初始条件下,通过某种驱动(或耦合),仍然可以实现混沌轨道的同步化。该文就混沌同步的几种主要方法及这些方法的基本原理作简要的研究。     

分数阶Brussel混沌系统的终端滑模控制

【目的】研究分数阶Brussel系统的滑模同步控制问题。【方法】利用终端滑模控制研究方法给出主从系统实现滑模混沌同步的充分条件。【结果】构建适当的控制律以及自适应控制律下,主从Brussel系统取得混沌同步,仿真算例表明结果正确。【结论】一定条件下分数阶Brussel混沌系统的主从系统能够取得终端滑模同步。     

时滞反馈Lorenz混沌系统的复杂动力学特性

讨论了线性时滞反馈项作用于Lorenz方程时对系统产生的影响.研究表明,时滞作为一个控制参量能够改变系统的动力学特性.引入时滞的系统表现出异常丰富的动力学行为,如周期运动、概周期运动以及混沌运动.研究也得到了几个新的混沌吸引子,如与陈氏吸引子类似的三卷吸引子以及虫洞吸引子等.     

分数阶Lu混沌系统的同步控制新方法研究

应用分数阶系统稳定性理论,针对L分数阶混沌系统,设计了一种同步控制新方法.仅在分数阶混沌响应系统中添加一个控制器,便可使该系统之间达成有效同步.为了提高通信系统的保密性,实现复杂的非周期信息的安全传输,基于混沌模拟通信技术,将该方案应用到混沌掩盖保密通信中.在接收端利用同步后的混沌信号进行去掩盖,从而恢复出有用信息.同时给出了理论分析与数值仿真结果.     

分数阶Liu混沌系统的Adomian分解法求解及数字实现

针对一类分数阶临界Liu混沌系统,对分数阶微积分采用改进Adomian分解法,从混沌相图、分岔图、复杂度以及分岔空间等方面仿真分析了该分数阶(0.9阶)Liu系统的动力学特性.同时,采用高频率运算数字芯片DSP设计相关程序以及简单硬件电路,实现了分数阶Liu混沌系统.示波器观察结果与仿真结果一致,从数字电路实现方面阐述了系统的混沌特性.     

分数阶Bao混沌系统的同步控制及加密仿真

采用Adomian分解法从分数阶Bao系统的分岔图和最大Lyapunov指数（MLE）2方面对系统进行数值仿真分析,研究了该系统复杂的动力学特性.根据稳定性定理设计了基于分数阶Bao混沌系统的同步控制器,并将该同步控制器应用于分数阶混沌保密系统,仿真实验验证了所提同步方法的有效性,以及相应混沌保密通信策略的可实现性.     

分数阶Chen系统的分析、同步及其保密通信实现

首先分析分数阶Chen系统的混沌行为,给出系统随参数变化的Lyapunov指数谱图和分岔图,从数值分析上说明了其混沌特性.然后基于一类混沌系统的观测器设计方法,给出了分数阶Chen系统的混沌同步控制策略,并分析和验证了该同步方法的有效性.另外,用模拟电路实现了该同步控制.示波器观测结果表明,该同步方法能够使驱动系统和响应系统达到很好的同步效果.在上述研究的基础上,利用分数阶Chen系统的同步电路进行了模拟信号的保密通信研究,结果表明,该同步控制及其保密通信方法是可行的.     

分数阶不确定Duffling混沌系统的终端滑模同步

研究了不确定分数阶Duffling混沌系统的终端滑模同步,获得了分数阶不确定Duffling系统的主从系统取得滑模同步的充分条件,用数值仿真验证了结论的合理性.     

广义分数阶Sprott-C混沌系统的有限时间滑模同步

利用分数阶有限时间稳定性理论, 通过构造合适的分数阶滑动模态超曲面, 设计一种含有有限时间控制作用的分数阶控制器, 以实现广义Sprott-C驱动 响应系统的滑模同步控制. 结合自适应控制策略, 利用参数更新律对未知参数和扰动上界进行准确估计, 并选取适当的控制和系统参数, 利用MATLAB数值仿真, 验证所得结果的正确性和有效性.     

广义分数阶Sprott-C混沌系统的有限时间滑模同步

利用分数阶有限时间稳定性理论, 通过构造合适的分数阶滑动模态超曲面, 设计一种含有有限时间控制作用的分数阶控制器, 以实现广义Sprott-C驱动 响应系统的滑模同步控制. 结合自适应控制策略, 利用参数更新律对未知参数和扰动上界进行准确估计, 并选取适当的控制和系统参数, 利用MATLAB数值仿真, 验证所得结果的正确性和有效性.     

不确定分数阶Genesio混沌系统的反演滑模同步

针对带有参数不确定与外部扰动的分数阶Genesio-Tesi混沌系统,采用反演控制和滑模控制相结合的策略,设计了一种新的分数阶反演滑模控制器,实现了此类分数阶混沌系统的同步问题。首先,基于反演设计方法给出子系统的李雅普诺夫函数和虚拟控制量;其次,在反演设计过程中引入滑模变结构控制策略,基于李雅普诺夫稳定性理论,设计能够使分数阶驱动Genesio系统与分数阶响应Genesio系统全局渐近同步的分数阶反演滑模控制器。所设计的控制器为单一控制器,在实际应用中与多输入控制相比更易于实现系统的同步。最后,通过数值仿真验证了所设计的分数阶反演滑模控制算法对于参数不确定与外部扰动的鲁棒性及控制器设计方法的有效性。     

分数阶Newton-Leipnik混沌系统滑模同步的两种方法

基于滑模控制及比例积分滑模控制, 设计滑模函数和控制器, 并给出分数阶Newton Leipnik混沌系统取得同步的充分性条件. 结果表明, 若选取适当的控制律和滑模面, 则分数阶Newton-Leipnik混沌系统的主从系统可取得滑模同步及比例积分滑模同步.