三维Duffing混沌系统的H~∞同步

研究了一个新型三维Duffing混沌系统的H∞同步问题,这个新型的Duffing混沌系统是从经典的Duffing混沌系统中引入一个状态变量而得到的.基于Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式技术,并结合Schur补定理,给出了这类混沌系统H∞同步的充分条件.数值仿真表明了本文所设计的H∞同步体制的有效性.     

基于Lyapunov指数Duffing混沌检测系统状态的判定

为解决Duffing混沌检测系统状态判定的准确性,克服直观相图判定法存在的不足,提出了采用Lyapunov指数定量地判定Duffing混沌检测系统状态的方法.在分析判定方法及Duffing系统中Lyapunov指数算法的基础上,进行了系统仿真和数据分析,结果验证了利用Lyapunov指数判定Duffing系统状态的可行性,从而能有效地应用于微弱信号检测,保证信号检测的可靠性.     

基于Duffing混沌振子的微弱泥浆脉冲信号提取研究

针对无线随钻测量中泥浆脉冲信号信噪比大、有用信号提取难的问题,本文首先对泥浆脉冲信号的组成成份进行了分析,然后将Duffing混沌振子算法应用到了泥浆脉冲信号的提取上.由于Duffing混沌振子算法具备对初值敏感、对噪声具有较好的抵抗力等优点,所以在检测微弱泥浆脉冲信号时能够表现出良好的效果,从而实现对微弱泥浆脉冲信号的提取.该算法能满足工程应用的要求,可为泥浆脉冲信号提取提供新的思路.     

非线性连续混沌系统的模糊自适应控制

本文针对一类非线性连续混沌系统,提出了一种直接的模糊自适应控制方法.该方法通过利用模糊系统逼近某个理想控制器来实现,而模糊控制器中参数的调整是使用梯度下降法设计的,即通过最小化理想控制器与模糊控制器之间误差的二次成本函数来实现.根据Lyapunov稳定性理论,分析了闭环系统的稳定性及跟踪误差的收敛性.最后,通过对Arneodo混沌系统Duffing混沌系统的数值仿真验证了该方法的有效性.     

Duffing混沌系统的控制

采用反馈线性化方法成功地控制了Duffing混沌系统,使该混沌系统能控制到预定的目标态,而且在大噪声的情况下,控制也可以实现。该方法的特点是通过微分同胚变换将一个混沌系统化为线性系统,从而可以应用线性控制方法。仿真结果证实了该方法的有效性。     

一种新六维超混沌系统及其电路实现

通过Duffing混沌系统和lorenz混沌系统的结合,产生了一个新的结构复杂、多参数的六维超混沌系统,对系统中7个参数的Lyapunov指数仿真实验显示此超混沌系统具有强混沌特征。分析了该新超混沌系统的相空间结构图、Lyapunov指数图、Poincare映射、功率谱以及时域等特性,设计了该新混沌系统的电路实现和仿真实验,理论分析和实验结果证实了该系统属于一种新的超混沌系统。     

一种新六维Duffing-Lu混沌系统及其电路实现

通过对电路系统中存在的Lu混沌现象和通讯系统中存在的Duffing混沌现象进行整合,构建了一种新的多参数、六维Duffing-Lu超混沌系统。分析了新超混沌系统的动力学特征,绘制了新六维超混沌系统的相空间图、李雅普诺夫指数图、poincare截面图、功率谱以及时域等特性。理论分析和仿真实验验证了新超混沌系统的性能,证实了该系统属于一种新的超混沌系统。设计出新六维超混沌系统的电路实现。     

基于RBF神经网络的Duffing混沌系统控制

采用基于RBF神经网络的控制方法对Duffing混沌系统进行控制,运用RBF神经网络对受控的Duffing系统动力学方程中的非线性项进行自适应逼近,在保证受控系统在原点处的平衡态是一致渐进稳定的前提下,设计了相应的控制律及自适应控制律,使系统的状态变量在很短时间内稳定地收敛于目标值,仿真结果证明了该方法的有效性。     

Duffing 系统的非线性反馈同步控制

对Duffing混沌系统进行非线性反馈控制，设计出一种含参控制器，使得受控Duffing系统的某一状态变量与任意给定的参考信号同步．利用Lyapunov函数方法证明在此控制器作用下该系统的此状态变量按指数速率收敛到参考信号．在此基础上，研究了该受控混沌系统的自同步和异结构同步问题．数值仿真结果说明了此控制器设计方法的有效性．     

Lorenz混沌系统的一种广义同步方法

提出了一种适合于Lorenz混沌系统的非线性关系的广义同步方法.通过将Lorenz混沌系统拆分为线性和非线性两部分,并对响应系统添加适当的反馈控制,将Lorenz混沌系统的广义同步问题转化为线性的混沌同步误差系统的稳定性问题,并可以通过配置混沌同步误差系统的极点位置来改善广义同步性能和同步时间.仿真结果表明,该方法实现了Lorenz混沌系统的广义同步.     

单分量微地震信号的P波S波到时自动拾取方法

 单分量传感器依然是目前矿山中应用最广泛的传感器。针对矿山每天采集到的大量信号,提出了一种针对单分量微地震信号的P 波S 波到时拾取算法。长短时窗均值比法(STA/LTA)可以用来检测信号的变化趋势,结合改进的特征函数对信号的几何特征予以加强,进而可以提高震相识别的精度。随着长短时窗的滑动,信号的变化趋势表现在走势图上,再利用震相到时判别阈值可以初步定位到P 波S 波的到时区间。初步确定到时区间后,分别在P 波S 波的到时区间内应用AR-AIC 准则,可以计算出信号发生突变的位置,这两个点即对应着P 波S 波的到时。结合时差阈值判别和时频图谱,对拾取的结果再次做检验。经过两次判别,有效地提高了该算法的拾取精度。通过对1000 多条单分量微地震信号进行验证,自动拾取能拾取到71%的P 波到时和79%的S 波到时,相同条件下,自动拾取的结果不低于手动拾取的精度,满足矿山应用的要求。     

基于声信号分析的齿轮故障诊断方法

为了解决齿轮故障诊断中传统的声振信号分析方法容易受到周围设备及环境噪声干扰的问题,提出了一种独立分量分析和自相关分析相结合的齿轮故障诊断方法.首先用独立分量分析分离特征信号和干扰信号,然后用自相关分析提取特征信号中的周期成分.实验结果表明,该方法可以有效地提取在强背景噪声干扰下的齿轮故障特征.     

基于差分Poincaré映射的间歇混沌信号判别方法

针对混沌振子微弱信号检测中间歇混沌信号难以判别的问题,利用混沌系统的参数敏感特性,提出一种差分Poincar6映射判别方法,实现强噪声干扰下输出间歇混沌信号的判别.该方法选取周期激励幅值具有微小差异的两个混沌振子的Poincaré映射进行差值运算,利用周期状态下输出信号收敛,而混沌状态下输出信号分离的特点,降低了噪声对周期区域的影响,使可检测输入信号的信噪比达到了-87 dB.实验表明,在时域或Poincaré映射已经无法进行分辨的情况下,该方法仍然实现了检测系统输出间歇混沌信号的有效判别.     

S变换的火车车轮扁疤信号检测

为准确、快速检测车轮扁疤以保障列车行车安全,针对振动加速度传感器采集的车轮扁疤信号持续时间短、突变快的特点,采用短时能量判决和S变换时频分析方法相结合的算法对含有扁疤的振动信号进行检测定位。对典型扁疤信号进行频谱分析发现扁疤信号主要集中在2500Hz以下的频带范围内。通过对低通滤波后的振动信号进行短时能量判决筛选出扁疤可能存在的数据段,经S变换后,信号的突变特性表现明显,可以确定扁疤的起振时间。MATLAB仿真证明：该算法能够准确地对扁疤信号进行检测定位,并较其他方法步骤更简洁、定位更准确。     

自组织包络解调及其在轴承诊断中的应用

提出了自组织包络解调（ＳＯＥＤ）算法,利用这个算法对轴承振动信号进行分析,不但可以从其时域信号中提取出纯净的周期性冲击,而且还能将信号的频谱准确地恢复到其特征频率处,因此在具体诊断时,只要检验其特征频率处的幅值大小,即可判断故障。     

心电信号采集的模拟前端集成电路设计

基于 SMIC 0．18μm 1 P6MCMOS 混合工艺设计了一种适用于心电信号采集的模拟前端集成电路,主要由前置放大器、带通滤波器、工频滤波器及后级放大器等组成。通过采用低噪声前置放大器技术,有效地改善了模拟前端集成电路的信噪特性;通过采用陷波器技术,有效地抑制了50 Hz 工频干扰信号。模拟前端集成电路获得了43．44 dB的中频增益以及通带为0．0956—107．3 Hz;在0．1 Hz 与 100 Hz 频率处,模拟前端集成电路分别获得15．1μ槡V ／ Hz与745 nV ／ Hz的等效输入噪声电压;在1．8 V 电源电压条件下,模拟前端集成电路的静态功耗仅为槡912．5 nW。仿真结果表明,所设计的模拟前端集成电路适合于心电信号采集要求。     

基于小波变换的故障信号检测

分析了小波变换的时频局部化特性及基于多分辨分析的信号小波的分解算法 ,研究了信号局部奇异性在小波变换下的特性 ;根据故障信号的局部奇异性在小波变换下模的极大值及其在不同尺度上的传播特性 ,对 30 8型滚动轴承振动加速度故障信号进行分解 ,对故障特征信号进行时域定位 ,并提取了故障特征频率f=46 .88Hz,这与实际的故障特征频率相近 ,说明该方法适用于滚动轴承的在线监测和故障诊断     

外场调制控制环形腔光折变振荡器的时空混沌

利用均匀外场调制控制非对称耦合环形腔光折变振荡器的时空混沌, 并考察非对称耦合条件下环形腔光折变振荡器的二维时空动力学演化行为及其时空混沌特性. 结果表明： 随着调制强度的增加, 经过倍周期倒分岔, 环形腔光折变振荡器由时空混沌态转化为周期4、 周期2, 进而达到周期1; 将环形腔激光器输出的混沌激光作为调制信号, 通过调整环形腔激光器的增益系数, 可将环形腔光折变振荡器控制到周期4和周期2.     

非分散红外二氧化碳检测仪研制

设计一种电调制、一体化的二氧化碳体积分数检测系统.该系统基于CO₂气体分子对红外光的特征吸收和Lambert-beer定律,采用双通道设计,由热释电传感器检测到的两路信号经过1 Hz低通放大电路处理后,输入示波器显示.为了避免光源波动对测量结果的影响,采用5 V稳压电路驱动红外光源,单片机对其进行1 Hz亮灭调制.对两路输出信号进行计算,可得CO₂体积分数.结果表明:检测仪量程为0%~80%,响应时间小于1.5 s.     

分数阶Duffing系统动态特性研究及微弱信号检测

为了进一步提高微弱信号的检测能力,在更低信噪比环境下提取微弱信号的特征信息,提出采用分数阶Duffing系统实现微弱周期信号检测。基于常规Duffing-Holmes数学模型 ,通过加入分数阶微分算子引入了分数阶Duffing方程数学模型,利用变量代换对该模型进行改进可实现任意频率的微弱周期信号检测。研究分析系统阻尼比参数变化对系统非线性动力学特性的影响,给出了最佳阻尼比参数范围;研究了微分阶次与系统临界混沌阈值变化关系,得出微分阶次与系统临界混沌阈值成反比关系的结论。分别在高斯白噪声及色噪声背景下对微弱信号进行检测与识别,大量仿真结果表明,分数阶Duffing系统检测微弱信号的最低信噪比门限值比整数阶Duffing系统降低了10 dB,提高了检测微弱信号能力。