一类直线倒立摆系统的分岔及混沌分析

分析了一个四维倒立摆系统的对称性、不变性、混沌吸引子存在性及平衡点稳定性.基于数值仿真得到的系统分岔图、Lyapunov指数谱、庞加莱截面和相图,分析了系统在参数变化时的动力学特性,发现系统在随着参数值的变化会发生倍周期分岔和混沌.     

双时滞Mackey-Glass系统的稳定性和Hopf分支

研究了具有双时滞的Mackey-Glass系统的稳定性与Hopf分支.从系统线性化方程的特征方程根的分布入手,分别研究了单时滞和双时滞Mackey-Glass系统的线性稳定性.当系统中的时滞经过一系列临界值时,系统经历了Hopf分支,并且当时滞较大时,系统出现了混沌吸引子.然后,利用中心流形理论和规范型方法分析了分支周期解的稳定性和Hopf分支的分支方向.最后,数值模拟验证了理论分析结果.     

一种新的Lü系统的逆最优控制

介绍了一种新的Lü系统及其基本动力学行为.随参数的不同,该系统可同时显示两个单漩涡混沌吸引子,或同时显示两个双漩涡混沌吸引子.基于Lyapunov稳定性理论,应用逆最优控制方法对该混沌系统设计了一个简单的线性状态反馈控制器,受控混沌系统迅速渐近稳定到其不稳定的平衡点.理论分析和数值仿真表明了该控制器的有效性.     

基于双忆阻混沌电路的分析及应用

设计了 一个磁控忆阻器仿真器和一个有源荷控忆阻器仿真器,并基于这两种忆阻器设计了 一个新的五维混沌电路系统.对系统进行动力学特性分析,包括平衡点集的求解、稳定性、分岔图、Lyapunov指数谱、共存分岔及多稳定性.结果表明,当参数变化时,系统存在单周期、倍周期及混沌态.特别地,当取不同的初值时,系统出现共存混沌吸引子、...     

蔡氏混沌电路硬件实现的容差分析

基于混沌吸引子周期轨道理论和电路仿真技术，分析了蔡氏混沌电路系统随元件参数值变化的动力学特性，给出了电路参数平面上的混沌区域图．根据该混沌区域图，找到了系统产生双涡卷混沌吸引子且容差范围为最大时的元件参数标称值，同时计算出了元件参数标称值的容差范围．文中还给出了电路参数值的选择算法步骤，以便为混沌振荡电路的硬件实现提供理论指导．     

单控制器实现一自治系统同步

利用控制理论、稳定性理论,对一自治混沌系统的同步问题进行了研究,构造了2种单控制器实现混沌系统同步的方案,并证明了所述方案的正确性.最后的数值仿真,成功地利用该方案实现了混沌系统的同步,表明所得方法的有效性和实用性.     

一个四维超混沌系统的构建及其电路集成实现

基于分立元件构造的混沌电路存在电源电压高、能耗高、体积大以及频谱范围较窄等缺点,提出了采用CMOS集成电路方式实现一个四维超混沌系统,并采用新的电路优化了电路结构;改变四维超混沌系统的参数值,系统会产生不同的动力学行为.通过理论推导以及数值仿真对超混沌系统进行了分析,采用TSMC 0.35μm标准集成工艺对系统进行了Pspice电路仿真.结果表明电路仿真和数值仿真相吻合,说明了CMOS集成电路实现的混沌系统能有效验证系统的动力学特性及高频性能.     

基于双混沌映射的序列密码算法研究

混沌系统具有对初值敏感、长期不可预测和伪随机性,在密码学中具备良好的应用基础.针对单混沌系统因计算机有限精度效应容易产生的混沌退化,必须应用一种双混沌映射的序列加密算法.该算法生成的序列符合局部随机性统计检验要求,具有良好的加密性能.     

电光双稳混沌系统的广义同步和相位同步

采用差值信号驱动法研究电光双稳系统间的混沌同步, 并分析响应系统最大条件李指数、  混沌系统的混沌控制、 反控制及其规律. 结果表明, 在不同的驱动条件下, 电光双稳系统间可实现广义混沌同步.     

异结构超混沌系统的反同步

采用主动控制法和非线性控制法实现了超混沌Chert系统和超混沌Qi系统的不同结构间的反同步,设计了不同的控制器,使得两个超混沌系统实现异构反同步.基于线性系统稳定性原理,运用主动控制法来判别误差动态系统的稳定性;通过构造Lyapunov函数,运用了非线性控制法使两个超混沌系统得以反同步.数字仿真模拟验证了方法的有效性和可行性.     

一个新混沌系统的动力学分析

利用非线性动力学理论,讨论了一个混沌系统的动力学特性.利用数值模拟方法得到系统在特定参数下的混沌吸引子,并描绘出系统随参数变化的分岔图和Lyapunov指数图,分析了系统状态随参数变化表现出丰富的动力学行为.     

Sprott-F系统的混沌控制研究

利用非线性动力学理论,讨论了改进的Sprott-F系统的混沌特性.在参数区b E[0,0.5]上,利用全局分岔图,Lyapunov指数谱准确的表征了系统在此区间内的丰富的非线性行为.应用时滞反馈法、比例微分器控制法和x|x|法对系统的混沌控制进行了详尽全面的理论分析和数值模拟.结果表明,选择适当的反馈系数,通过以上三种控制法,可将系统的混沌运动控制到稳定的低周期状态.     

分数阶统一系统的混沌动力学特性分析

从观测系统吸引子相图、计算功率谱密度和最大Lyapunov指数三个方面,详细分析了分数阶统一系统的动力学特性,找出了分数阶统一系统随系统参数和系统阶数变化而出现混沌状态的规律。研究表明,分数阶统一系统的动力学状态既与系统参数有关,又与系统的分数阶大小有关;在参数固定或参数变化时,分数阶统一系统均随阶数变化分段呈现混沌状态。该结果对进一步研究分数阶统一系统的应用具有理论参考意义。     

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.     

一种新的数字混沌密码序列及其性能分析

为产生数字混沌密码序列,提出了一种新的数字混沌密码序列的设计与生成方法,基于连续混沌系统的直接离散量化和现场可编程门阵列(field programmable gate array,FPGA)技术,密钥参数为初始条件和混沌系统的参数值,其密钥空间大,既可同时产生多路密码序列,又可产生大量不同密钥的密码.基于FPGA产生的混沌密码序列尤其能够有效避免模拟电路所带来的参数失配问题.该混沌密码序列发生器通过了基本的美国国家标准技术研究院(national institute of standard and technology,NIST)测试,可应用于基于软硬件的扩频通信和信息加密.     

时滞反馈法控制含3参数的Sprott N混沌系统

利用非线性动力学理论,讨论了含有3个参数的Sprott N系统的混沌特性.在参数区间b∈[1.8,2.5]上,利用全局分岔图,Lyapunov指数谱准确的表征了系统在此区间内的丰富的非线性行为.应用时滞反馈法对系统的混沌控制进行了详细的理论分析和数值模拟.结果表明,通过该控制法,可将系统的混沌运动控制到稳定的周期运动状态.     

一个新混沌系统的控制与同步

讨论了最近提出的一个新混沌系统的控制与同步问题。在此系统的控制中,设计了在参数已知时的2个线性控制器．得到了将系统控制到任意不稳定平衡点的充分条件。在此系统的同步中,设计了在参数已知时的2个非线性控制器,得到了实现全局完全同步的充分条件,并设计了在参数未知时的3个非线性控制器和参数估计的自适应律,得到了实现全局完全同步的充分条件。对控制参数数值模拟的结果验证了其正确性。     

参数变化混沌动力学滑模变结构同步控制

对非线性控制系统,采用变结构控制方法,对参数变化的连续混沌系统,提出了几种控制混沌同步的方法,通过对参数误差的估计,利用滑动模实现同步.对部分参数为常数,部分参数变化的混沌系统,用输入输出解耦线性化后的不变流形与滑动模相结合的方法.具体对Lorenz系统进行研究,并给出数值模拟.     

一种新的混沌序列生成方式

提出了一种通过构造变参数复合混沌系统来实现有限精度混沌系统的方法。考察了这种方法对混沌信号的功率谱特性和李雅普诺夫指数的影响。研究表明,利用该方法可以方便地生成大量具有良好自相关特性和互相关特性的混沌序列。     

一个多维混沌系统的最终有界集和正向不变集及其在同步之中的应用

研究了一个新的不同于Lorenz系统、Chen系统和Lu系统、T系统、Qi系统的五维自治混沌系统,该系统有1个参数,6个非线性乘积项;得到了该系统的一个五维椭球最终有界集和正向不变集界估计;最后,结果应用到混沌同步之中去,数值仿真显示了方案的可行性．