利用混沌吸引子阶跃变化现象检测滚动轴承微弱故障

针对现有的基于混沌振子的微弱信号检测方法存在混沌状态判据计算复杂、混沌状态临界点难以精确确定的问题,提出一种基于混沌吸引子形状阶跃变化的微弱信号检测方法。通过分析典型的混沌系统的动力学特性,将吸引子出现阶跃变化作为存在待测频率信号的判断依据,提出自适应选取阈值和自动判断混沌吸引子变化的方法,在此基础上,设计基于混沌吸引子形状阶跃变化的微弱信号检测系统。最终将该系统应用于滚动轴承的早期微弱故障诊断中。研究结果表明:该方法为基于混沌振子的微弱信号检测提供了一种具有新定量判断准则的方法,不仅能够实现自动检测微弱信号频率,提高基于混沌振子的微弱信号检测方法的检测性能,而且在滚动轴承的微弱故障信号检测中易于实现,具有实际应用价值。     

汽车悬架混沌特性的仿真研究

研究具有滞后非线性的单自由度汽车悬架在路面随机激励作用下发生混沌运动的可能性,利用Melnikov方法给出发生混沌运动的临界条件,讨论非线性度系数k2和非线性刚度系数c1、c2等各参数对系统出现混沌的影响,进行数值仿真,给出时间历程曲线、自功率谱密度图形、Poincare截面等,并计算最大Lyapunov指数和关联维数,研究结果表明,汽车悬架振动信号能够进入混沌状态,为进行汽车悬架振动信号的混沌特征参数计算和对汽车悬架隔振性能进行混沌评价提供了理论依据.     

电力系统在周期扰动下的混沌研究

为了研究电力系统在周期扰动下产生混沌的现象,提高电力系统的稳定性,将单机无限大系统转化为周期干扰下的Hamilton系统,并利用Melnikov方法研究电力系统产生混沌的物理条件.推导了Melnikov函数具有简单零点的条件,得出了产生混沌的参数区域,为准确判别混沌振荡提供了计算依据.理论分析和数值仿真表明,如果扰动功率较小,则不会产生混沌;如果扰动功率较大,系统将出现混沌.     

Lyapunov特性指数用于混沌判据

针对系统动力学行为相变量上的判别依据问题,将Lyapunov特性指数作为混沌判据,引入微弱信号混沌检测领域.详细阐述了用于微弱谐波信号混沌检测系统的Lyapunov特性指数的计算方法,给出了Lyapunov特性指数与待测微弱谐波信号幅值间的关系曲线以及系统相变前后的Lyapunov特性指数的时间演化曲线.仿真实验证明了该算法的有效性,与Melnikov方法相比,以Lyapunov特性指数作为混沌判据具有计算简单、判别准确的优点.     

悬臂梁系统的脉冲控制

为解决悬臂梁碰撞系统的混沌控制问题,利用脉冲微分系统理论和数值模拟技术,对悬臂梁系统的混沌控制进行了研究.结果表明:当悬臂梁碰撞系统出现混沌现象时,若在满足一定条件的时间点上对该系统施加脉冲信号,系统的混沌状态将会得到有效控制.利用龙格-库塔方法对施加了脉冲信号的系统进行了数值模拟,模拟结果表明:在固定时间点处系统的混沌状态得到了有效控制,验证了脉冲控制方法的可行性与有效性.该方法对研究建筑物的动力学行为具有一定的参考价值.     

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.     

微弱方波信号检测阈值判定的级数分析方法

利用梅尼尔科夫方法判断系统是否进入混沌状态,在理论上解决了微弱方波信号混沌检测阚值存在性的问题.利用级数分析法推导出当系统出现混沌状态时,微弱方波信号的幅值与角频率的关系.通过对微弱方波信号的仿真实验,证明了此判据的有效性.     

滤波信号驱动的混沌同步方法

为了提高混沌信号在异地信息处理中的同步性能,研究了受滤波而产生的畸变信号驱动的混沌系统同步方法.该方法假设驱动接收系统的信号是由混沌发射信号通过滤波器产生,首先通过滤波信号的变换获取同步信号,然后采用驱动-响应同步或耦合同步技术实现混沌系统的同步.基于驱动-响应同步技术,阐述了使用滤波信号实现混沌系统同步理论;以Lorenz系统为例,研究了低通滤波驱动系统同步的性能.理论分析和模拟结果表明,所提出的方法是稳定的,可节省信号的传输带宽.     

一类脉冲系统的Melnikov函数构造方法及其应用

采用摄动法并参考光滑系统经典的Melnikov函数,建立定点脉冲系统同宿轨的Melnikov函数,得到了定点脉冲系统出现混沌的必要条件,为定点脉冲系统的研究提供了一种解析工具.利用定点脉冲信号作用下Duffing系统的混沌预测检验了本文Melnikov函数的有效性.     

强混沌背景中频带内谐波信号提取

针对强混沌背景中频带内信号难以提取这一问题,提出了基于正交小波变换与小波软阈值滤波相结合的方法.以Lorenz混沌背景为例,对强混沌背景中的谐波信号进行提取.仿真试验结果表明,该方法比较适合于混沌背景中弱信号的检测与估计,与现有的相空间处理方法相比,简单直接,计算步骤少,可以实现对信号的实时处理.另外,该方法具有普适性,在混沌背景中信号提取领域有一定的发展前景.     

利用非线性反馈控制Henon混沌系统的低周期态

对混沌系统实施有效控制是利用混沌的重要环节,提出1种利用非线性反馈控制Honen系统混沌运动的方法．根据混沌系统稳定性理论,确定反馈系数的取值范围;利用描绘系统分岔图和计算Lyapunov指数数值研究方法,验证理论分析的正确性．采用连续控制不仅可以实现不动点的镇定,而且可以将混沌系统控制到二周期态;使用间歇控制可以将混沌系统控制到三周期态．该方法控制目标明确,反馈增益的取值范围容易确定。     

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.     

Henon系统的混沌控制研究

运用数值仿真的方法,研究了三种控制Henon系统系统混沌的方法,并比较了这三种方法的适应性和控制效果。通过Henon系统在混沌状态下的吸引子、吸引盆、分岔图及其对应的最大Lyapunov指数谱,揭示了Henon系统系统通向混沌的途径。利用数值运算,得到系统的不稳定的周期1和不稳定周期2轨道。通过非线性反馈控制方法、间歇反馈方法和压缩相空间控制法,对系统进行了控制。结果表明,这3种控制方法都可以有效地将Henon系统的混沌状态控制到稳定的周期轨道。     

一维混沌系统的非线性反馈控制

提出了一种利用非线性反馈控制混沌的方法。理论分析和数值研究结果表明了该方法的有效性，采用此方法的连续和间歇反馈都能将系统从混沌状态控制到稳定的周期状态。     

一类产出系统的延迟反馈控制

将两种延迟反馈控制方法应用到具有不同预期决策规则的双寡头垄断生产模型,一种形式的延迟反馈控制法是对系统变量进行延迟控制;另一种是对系统参数进行延迟控制.其控制目标都是通过对系统变量和参数的延迟使系统稳定到不稳定不动点或均衡点.理论推导和数值模拟证明了此方法的有效性,并解析地给出了收敛条件和控制增益所在的范围.实施控制后的生产模型能快速地达到Nash均衡点,这为现实中的企业提供了理论参考及生产依据.     

比例脉冲反馈控制Rossler系统的混沌

提出一种利用比例脉冲反馈控制化学混沌的方法，通过对系统施加正比于变量的脉冲反馈，并选取合适的反馈系数和反馈间隔，可以获得各种不同的所需的稳定周期轨道。对Rossler化学混沌系统施于此控制，计算机数值模拟结果表明，这种控制方法简便有效，控制范围广。     

Sprott-O系统混沌反控制的数值仿真

本文试图利用混沌控制的方法探求混沌反控制的途径.针对Sprott-O系统,分析了其动力学行为,并分别利用传统的周期激振力、外力反馈与时滞反馈实现了该系统的混沌反控制,其中周期激振力只需要选择适当的振幅和频率,外力反馈只需施加恒定外力,即可达到混沌化的目的.以上三种方法实现过程相对简单,能广泛地应用于一般的连续系统的混沌反控制.     

受控系统和目标系统的有限维反馈控制与同步

研究了基于有限维反馈控制与同步的方法.通过选取变维混沌系统中合适的控制参数,可以实现混沌系统的同步.并且当变维混沌系统不能同步时,用有限维反馈控制实现混沌同步,或者加速实现混沌系统的同步化.通过对计算机数值仿真,验证了其有效性.     

分数阶Rikitake系统中的混沌及其控制

研究分数阶Rikitake系统的混沌动力学行为.数值模拟证明分数阶Rikitake系统存在混沌,并且得出分数阶Rikitake系统能产生混沌吸引子的最低阶数为2.94阶.利用线性反馈控制法研究了分数阶Rikitake混沌系统的混沌控制问题,得出受控分数阶Rikitake混沌系统的混沌轨道达到不稳定平衡点时的条件,数值模拟进一步验证了该方法的有效性.     

预测反馈控制方法在经济混沌系统中的应用

将经济系统中的一类多参数混沌模型 ,在参数控制法的基础上 ,对延迟反馈控制方法进行了改进 ,提出了基于预测的反馈控制方法 .该方法解决了控制局部稳定性的条件问题 ,并对稳定性给出了充分必要条件 ,也从理论上克服了延迟反馈控制中增加维数的弊端 .该方法控制结构简单 ,易于实现 ,本文通过两例具体的经济混沌模型进行了验证 ,仿真结果表明基于预测的反馈控制方法的有效性