Ф^6-DVP振子在单势阱参数下的混沌与混沌同步研究

利用Melnikov方法分析了含有5次方恢复系数项的Ф-Duffing-Van der Pol振子系统在单势阱参数条件下产生Smale意义下混沌的必要条件。通过Poincare截面图、分岔图、Lyapunov指数谱等理论和数值方法，阐明了系统运动在单势阱参数下随周期激励信号变化的动态特性、复杂性和系统的非线性特征。最后，对单势阱参数条件下的中Ф^6-DVP振子的混沌自同步进行了进一步的研究，得到了很好的混沌同步控制结果。     

一类具有未知参数干扰的混沌系统的同步

利用主动控制思想实现了两个具有未知参数干扰的不确定混沌系统的同步。通过在控制器中添加误差补偿项来消除参数干扰对系统同步的影响,并利用矩阵理论中盖格尔圆定理给出了控制器中线性部分参数取值的一般范围。理论分析证明,所设计的响应系统能使同步误差收敛到零。最后针对Lorenz系统进行了仿真,结果表明设计的控制器是有效的。     

一种新的混沌同步机制及其在保密通信中的应用

由于投影同步算法的比例因子很难预测,因此提出了一种基于控制的改进的混沌投影同步算法。利用Lyapunov稳性定理,使得藕合混沌系统的误差函数快速衰减到零,同时证明该改进算法的可行性。实验表明,改进后的算法比原PS算法更有效。     

参数未知的不同结构混沌系统的自适应同步

针对一类混沌系统，研究了参数未知的不同结构混沌系统的自适应同步问题。基于Lyaponuv稳定理论，给出了自适应同步控制器的系统设计过程，以及同步控制器和参数自适应律的解析表达式。对于两个参与同步的不同结构的混沌系统，只要其维数相等且状态变量可测，就可以利用所提出的控制策略达到全局渐近同步。方法简单，无需试凑。以Lorenz系统和Lu系统的自适应同步控制为例，说明了该方法的有效性。     

随机扰动下一类混沌系统的同步

基于工程上广为应用的非线性鲁棒观测器思想,在随机扰动存在的情况下,对一类混沌系统成功地实现了同步。响应系统分两步进行设计,首先利用矩阵理论通过线性变换将受扰混沌系统进行扰动解耦,使系统部分状态与扰动无关,然后针对扰动解耦系统设计非线性观测响应系统。同时结合混沌吸引子有界性这一特点,将观测器存在条件化为求解系统的LMI,最终的仿真结果证明了该方法的有效性。     

R(o)ssler超混沌系统的参数辨析与同步研究

首先给出两种方法实现对四维罗斯勒超混沌系统未知参数的准确快速辨析，第一种方法通过将系统反馈控制到任意不动点，求解平衡点的方程得到未知参数辨析的数学表达式；第二种方法基于稳定性理论，通过构造参数观测器，设定恰当的初始值，解析地给出基于参数观测器的表达式，数值计算表明两种方法都很有效。基于线性化误差理论，求解误差演化的雅克比矩阵的特征值，解析地获得相位同步和全局同步控制器的表达式，详细分析了雅克比矩阵为零对应相同步问题，数值计算与理论分析一致。     

基于单信号实现多组混沌系统同步的仿真研究

为了提高保密性和实用性,混沌系统同步方法所追求的目标是:利用主动系统较少的信号实现两个或者多个混沌系统的同步.提出了利用一条传输线进行多个信号的传输的方法,并将其应用实现混沌系统的同步.其信号传输方法基本思想是:多个信号在传输的过程中交替使用采样和保持这两种方式,多个信号在一条传输线中进行传送.探讨了利用所提出的多信号传输方法用于解决多组混沌系统的同步问题.仿真结果验证了该方法的有效性和可行性.     

Rssler超混沌系统的参数辨析与同步研究

首先给出两种方法实现对四维罗斯勒超混沌系统未知参数的准确快速辨析,第一种方法通过将系统反馈控制到任意不动点,求解平衡点的方程得到未知参数辨析的数学表达式;第二种方法基于稳定性理论,通过构造参数观测器,设定恰当的初始值,解析地给出基于参数观测器的表达式,数值计算表明两种方法都很有效。基于线性化误差理论,求解误差演化的雅克比矩阵的特征值,解析地获得相位同步和全局同步控制器的表达式,详细分析了雅克比矩阵为零对应相同步问题,数值计算与理论分析一致。     

延时耦合复杂动力网络的全局混沌同步

利用Lyapunov稳定性理论,结合线性矩阵不等式方法,给出了具有耦合延时的复杂动力网络全局指数同步的时滞无关和时滞相关的若干条件.同时以Duffing混沌系统为例,应用时滞相关条件,得到了保证同步状态全局指数稳定的时滞上界,并与已有结论作比较,验证了结论的保守性有所减弱.数值仿真结果也说明理论分析的正确性.     

一类参数不确定统一混沌系统的脉冲同步

针对一类参数不确定统一混沌系统的同步问题,提出一种脉冲同步方法.该方法采用响应系统与驱动系统状态变量误差的线性反馈作为脉冲控制信号,驱动两个统一混沌系统达到全局渐近同步.基于脉冲微分方程理论,给出了统一混沌系统一组新的全局渐近同步判据,特别地,当脉冲间距与脉冲控制增益相等时,给出了更为简单和实用的同步判据,同时讨论了脉冲间距对同步性能的影响,仿真结果验证了方法的有效性.     

新型超混沌系统的改进自适应广义投影同步

基于Lyapunov稳定性理论,设计合适的非线性控制器以及参数更新规则,实现一类混沌系统以及超混沌系统的改进自适应广义投影同步。该方法可以使得驱动系统和响应系统渐近地达到所有对应状态向量,按照不同的比例进行同相位或者反相位投影同步,同时既可以对响应系统中的未知参数进行辨识,也可以对驱动系统中的未知参数进行辨识,当然,该方法也可以适用于不包含未知参数的混沌系统广义投影同步。以新型的四维超混沌Lorenz系统和超混沌Chen系统为例,数值模拟结果表明了所设计控制器的有效性。     

声自导鱼雷末端制导过程的混沌现象研究

根据声自导鱼雷末端制导的非线性过程，建立了声自导鱼雷末端制导的相空间方程和Lyapunov特征指数，其研究结果表明声自导鱼雷末端制导过程存在典型的混沌现象，混沌特征主要与参数P和参数K有关；相关结论对声自导鱼雷的作战使用有着极其重要作用，同时将对声自导鱼雷的设计也有一定的指导意义。     

时滞混沌系统的混沌同步容错控制设计方法

应用有记忆状态反馈控制器,研究了多时滞混沌系统的H∞混沌同步控制问题;对于结构更复杂的系统,又给出了一种非线性控制器的设计方法.推导了五个定理,设计了干扰抑制混沌同步状态反馈控制器和结构改进的非线性控制器,前者可以保证多时滞主从系统的混沌同步,而且可以使系统抑制外部噪声的干扰,满足提出的H∞性能指标;后者可以使改变结构的多时滞主从系统的混沌同步,按指数稳定.给出的一个仿真算例验证了提出算法的有效性.     

连续混沌系统控制与同步状态反馈方法的扩展

在将连续时间混沌系统的控制与同步问题统一处理的基础上,系统的非线性部分满足可微的条件下,基于微分方程的稳定性理论,扩展了当前实现连续时间混沌系统控制与同步的反馈方法,不需要求解Lyapunov矩阵方程,也不需要构造Lyapunov函数,给出了一个新的判据。数值仿真结果表明改进的反馈方法是可行的和有效的。     

新的单参数混沌振子网络的同步化区域的转迁

本文针对一个新发现的单参数混沌系统作为节点动力学的动力网络,在给定某一内连矩阵情况下,研究了随节点动力学参数的连续变化,复杂动力网络同步化区域的演化与切换. 我们把这种网络同步化区域随节点动力学参数发生变化的现象称为网络同步化区域的分岔或转迁. 结果发现,对于某些内连矩阵,同步化区域不产生分岔现象,表明网络同步状态的稳定性不会因节点动力学参数的变化而发生改变;而对于某些内连矩阵,随节点动力学参数的逐渐增大,同步化区域主要出现了下面几种分岔或转迁模式：（1）无界-空集型的,（2）空集-有界-无界-有界-无界型的,（3）空集-无界-空集-无界-空集-无界型的,（4）空集-有界-无界-有界界-无界型的. 在这些分岔模式中,同步化区域随动力学参数的增大最后大都演化成无界型的,与统一混沌系统为节点动力学的网络的同步化区域的分岔模式有着显著差异. 这些现象表明：同一类型的节点动力学,不同的内连矩阵,矩阵网络同步化区域的分岔模式是不一样的;同一内连矩阵,不同类型的节点动力学,网络的同步区域的分岔模式也存在很多差异;不同的分岔模式,网络同步状态的稳定性也是不一样,它势必影响网络的同步能力.     

一个新混沌系统的自适应同步

针对Rucklidge系统,修改其第二分量从而得到一个新的混沌系统.根据参数a,b,c的不同取值,用Matlab画出混沌吸引子,并分析了系统平衡点的稳定性.接着采用自适应的方法设计同步系统,在参数已知和未知的情况下采用不同的控制律,实现了混沌系统的同步.采用李雅普诺夫函数的方法在理论上证明了同步方法的有效性,进一步在Matlab上进行仿真,仿真结果表明这种同步方法也是快速有效的.     

一个新的混沌系统的控制与同步

对于一个新的混沌系统,分析它的稳定性,并采用非线性反馈的方法构造了一个混沌同步系统.用Lyapunov第二方法从理论上证明了该同步方法的有效性,接着又用Mlatlab软件对该同步系统进行仿真验证了同步方法的有效性及抗干扰能力.     

单变量耦合及自适应控制统一混沌系统的同步

针对混沌系统的控制与同步问题,对统一混沌系统的同步问题进行了理论分析,基于单变量的耦合控制与自适应控制方法分别进行了同步控制器的设计和理论证明。采用单变量控制在实现同步的过程中仅需从驱动系统传递一个状态变量到响应系统用于同步,因此具有很好的实用性。仿真验证了这两种控制方法的有效性。     

时滞混沌系统的脉冲同步

针对时滞混沌系统的同步问题,利用脉冲控制方法,提出了新的渐进同步的充分条件。利用脉冲状态反馈控制,在系统矩阵为Hurwitz矩阵和正定矩阵两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件;进一步,为便于工程应用,利用脉冲输出反馈,在系统矩阵为上述两种情况下,得到了时滞混沌系统同步的充分条件。该同步条件使时滞混沌同步系统快速地达到10-2误差。最后,以一个多重时滞混沌系统为例,进行了数值仿真,验证了该方法的有效性。     

一类单种群差分模型的混沌控制

针对一类具有物种流动时特定区域内的种群增长差分方程模型,采用数值模拟方法给出了Lyapunov指数随参数变化的图形,验证了混沌现象的存在.采取OGY参数微扰法进行混沌控制,使种群稳定到不动点和周期2轨道,消除了种群的混沌现象.仿真结果验证了控制的有效性.