混沌系统的逆跟踪控制

提出了一种混沌系统的逆跟踪控制方法。首先,采用非线性逆系统控制理论证明了二类连续混沌系统（Duffing系统和Lorenz 系统）的可逆性。通过状态反馈构造混沌系统的逆系统,将逆系统与原混沌系统串联,组成复合伪线性系统。在此基础上,利用线性系统综合方法设计闭环控制器,对复合伪线性系统进行控制,从而实现混沌系统对给定参考值的渐近跟踪。提出的混沌控制方法物理意义明确,系统结构简单,易于实现。仿真结果验证了该方法的有效性。     

一类不确定超混沌系统连续变增益调度H∞控制

针对一类超混沌系统,提出一种连续变增益控制器.主要思想是先将此超混沌系统分为线性和非线性两部分,运用梯度线性化方法得到非线性部分的一系列局部线性化模型,将超混沌系统控制问题转化为一组线性系统来处理.针对每一个线性系统,设计满足稳定性能要求的变增益状态反馈矩阵,最后,通过拟合得到连续变增益控制器.将该方法推广到同时含有参数不确定项和外部干扰的超混沌系统中,并引入H∞性能指标.仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性.     

分数阶Chua系统中的混沌现象及其同步控制

对分数阶Chua系统的混沌动力学行为做了更进一步的研究,研究发现Chua系统出现混沌的最低阶数仅为0.3,并算得此时系统的最大Lyapunov指数为0.0164:其次,对分数阶Chua等一类具有一个标量非线性项的分数阶混沌系统给出控制策略,讨论了其观测器的设计问题,对该类分数阶混沌系统,给出了一个合适的控制器U,在此控制输入下仅利用一个非线性标量信号实施反馈就可以使观测器的状态变量与被观测分数阶混沌系统的状态变量达到同步.理论分析及仿真结果都证明了该同步方案的有效性.     

统一混沌系统非线性控制器的设计与分析

提出了一类统一混沌系统的非线性控制器的设计新方法。应用反馈精确线性化方法给出了统一混沌系统的标准型。然后利用线性控制方法对变换后的等价系统中的线性子系统进行了控制器设计,由此设计出原混沌系统的非线性控制器,并证明其具有指数稳定性。仿真结果表明利用反馈线性化方法设计的非线性控制器的有效性。     

基于有限时间LaSalle不变集的PMSM混沌控制

为有效地抑制永磁同步电动机系统的混沌行为,基于有限时间理论和LaSalle不变集定理设计了一种自适应控制器。分析了永磁同步电动机系统的混沌动力学特性,确定了系统处于不同运动状态的参数域;在理论上证明该控制器能够在有限时间内稳定到平衡点且能自动跟踪系统平衡点;仿真实验证明,该控制方案形式简单,快速性更好,稳定性更高。研究结果对保证永磁同步电动机的稳定运行具有重要意义。     

一个三维自治混沌系统及其同步控制

通过相图、分岔图和Lyapunov指数谱来分析一个三维自治混沌系统的基本动力学行为。基于线性稳定性理论和极点配置技术,将反馈控制器的设计转化为一个纯代数问题,设计了一个连续的混合反馈同步控制器,相比于线性反馈与非线性反馈同步控制,对该混沌系统施加混合同步控制。理论推导和数值仿真均表明该同步方法的有效性和可行性,且适用性更强。     

统一混沌系统自适应同步控制

针对统一混沌系统的自适应同步控制问题,设计了两种控制器:Backstepping控制器和非线性反馈控制器。利用Lyapunov方法证明了应用Backstepping方法和非线性反馈设计控制器能够使统一混沌系统达到渐近同步,为在保密通信领域中的应用奠定了基础。这两种控制器能够实现多种混沌的同步,而且具有很强的抗干扰性能和鲁棒性。其中,非线性反馈控制器对参数未知的统一混沌系统也能进行有效地同步控制。最后进行了数值仿真,仿真结果表明这两种控制器能够有效地同步统一混沌系统。     

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。     

新分数阶混沌系统的异结构同步及其电路仿真

提出了一个新分数阶三维混沌系统,对其进行理论分析和数值仿真,仿真结果表明其存在混沌的最小阶数为2.34阶。基于主动控制法设计一个异结构同步控制器,电路仿真实现了该新分数阶混沌系统与分数阶lü系统的异结构同步。实验结果证明了该控制器的有效性和可行性。     

基于非线性跟踪的混沌反控制

针对连续仿射非线性系统，提出一种基于非线性跟踪的混沌反控制统一方法。设计了非线性跟踪控制规律，使非线性非混沌系统跟踪混沌输入信号，从而使非混沌系统产生与混沌输入信号拓扑共轭的混沌现象。仿真结果表明，该方法能够在线性可控和相对阶大于3的仿射非线性系统中产生混沌现象。     

多参数对混沌系统的影响

针对离散混沌系统有时会出现多个参数同时参与系统行为的情况,提出了多参数离散混沌系统的一般形式表达式。对于多参数离散混沌系统,如果确定了不同的系统参数,混沌系统的一般形式可转化为相应的混沌系统。通过对多参数离散混沌系统的动力学行为分析,发现同一离散混沌系统在多个参数的影响下,会出现复杂的动力学行为。给出了分岔序列的具体计算方法和步骤,数值模拟实验表明该方法的正确性和有效性。     

自适应控制实现混沌同步

对混沌系统的自适应控制实现同步的问题进行了理论分析,给出了一个自适应同步的控制规则,并根据此控制规则设计了一个自适应同步控制器,使响应系统和驱动系统同步。该控制器适用于一般的混沌系统。以陈氏混沌系统为例进行了仿真验证,仿真结果表明,该控制方法可以实现较快的混沌同步。     

基于一种四维忆阻超混沌系统的图像加密算法

鉴于低维混沌的图像加密算法存在密钥空间小、安全性不高等问题,通过引入光滑三次型忆阻器,构建一个改进的四维忆阻超混沌系统。对改进系统的相图、耗散性、平衡点稳定性、Lyapunov指数谱和分岔等进行数值仿真与分析,表明该系统具有丰富的动力学行为与混沌特性。并提出一种通过哈希算法进行混沌序列选择的加密算法。经过直方图、密钥空间分析、鲁棒性分析等实验仿真,表明该图像加密算法密钥空间较大,可以有效抵御暴力穷举等恶意攻击,具有较高的安全性。     

基于状态观测器的超混沌同步保密通信系统

提出了一种基于状态观测器的超混沌同步保密通信系统。用超混沌系统的多个状态量对信息信号进行复杂的加密后注入超混沌系统实现混沌调制,同时将加密后的信息信号混沌掩盖后传送出去。用状态观测器思想实现了发送系统和接收系统的同步,并在接收端将信息信号解密。由于用了超混沌系统的多个状态量对信息信号加密,增加了传输信号的复杂性,提高了通信系统的保密性。     

混沌二值序列对异或运算构成群的理论和实验证明

针对混沌二值序列具有易生成、对初始条件敏感及具备类似白噪声的统计特性等特点,以混沌二值序列用于图像数据加密的应用为背景,提出了混沌二值序列对异或运算构成群的数学结论,并对此结论进行了相应的理论证明和实验验证。该结论的提出对用混沌二值序列作为密钥对数据流进行简单的异或加密时,是否可使用多重加密来增强效果具有非常重要的意义。     

严格反馈混沌系统标量混沌信号同步的Backstepping方法

将反向递推设计思想应用于标量混沌信号同步控制,以严格反馈系统为对象,根据混沌同步控制的特点,采用Backstepping设计方法,设计出严格反馈系统的控制器。严格反馈系统在所设计控制器的控制下,其第一个状态变量输出可以大范围渐近同步于给定的混沌系统的标量输出。理论分析与计算机模拟均证实了设计方法与控制器的有效性。     

约瑟夫森结不同模型的混沌行为仿真

约瑟夫森结的混沌行为具有重要的研究和应用价值,根据其动力学特性,提出了约瑟夫森结混沌行为在通用软件Pspice中的仿真模型,为深入系统研究约瑟夫森结混沌行为提供了新的方法。其中包括射频驱动的RCSJ模型、考虑隧道效应的RCSJ模型和RCLSJ模型。利用模型进行仿真研究得出了三种模型的时域波形、频谱、对初值的敏感依赖关系等混沌特性,不但证实了模型的正确性和实用性,而且得到了考虑隧道效应的RCSJ模型混沌行为的规律。     

一个新自治混沌系统的混沌同步控制

研究了一个新的三维自治混沌系统的动力学行为和混沌同步问题.对该混沌系统的初值敏感性程度进行了理论分析和数值验证,对平衡点处发生分岔的类型进行了分析.最后基于耦合同步法,通过选取适当的耦合参数,实现了对系统的混沌态的同步控制.     

基于三维混沌猫映射图像加密算法的改进

针对基于三维混沌猫映射的图像钥加密算法,提出了一种有效的改进算法。该算法使用随机扫描进行加密预处理,并在扩散过程和密钥产生器中分别使用双密钥和组密钥的方式,而且采用混沌物理量进一步衡量该加密系统的性能。仿真结果表明,该方法具有高置乱程度、良好的扩散性能和足够大的密钥空间,可获得足够高的安全性,不仅能抵抗差分攻击、选择明文攻击、统计攻击等,而且取得了复杂度和速度的良好折中,适合应用于实时的按安全级别加密的网络图像加密中。     

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。