新光滑多翅膀混沌系统研究

针对光滑多翅膀混沌系统不易于构造的问题,基于光滑代数函数提出两个新光滑多分段非线性函数,并用新光滑多分段非线性函数构造了新光滑单方向多翅膀S-M混沌系统和新光滑二方向网格多翅膀S-M混沌系统.然后,分析了两个新光滑多翅膀混沌系统的非线性动力学行为,主要包括相图、平衡点、不变性、耗散性、李亚普诺夫指数、分维数和庞加莱截面,并得到了多翅膀混沌吸引子的产生机理.其产生机理为指标2鞍焦平衡点用于产生翅膀.此外,通过单方向多翅膀S-M混沌吸引子和二方向网格多翅膀S-M混沌吸引子的电路实现,验证了理论推导和数值仿真的正确性.     

超混沌Lü系统同步控制与应用

为提高混沌系统在加密算法的不可预测性和同步性能,采用状态反馈控制方法构造了一个新的超混沌Lü系统,通过分析该系统的平衡点性质、李亚普诺夫指数、功率谱和耗散性等指标证明了混沌吸引子的存在性,验证了所提超混沌系统具有更复杂的动力学行为;根据李亚普诺夫稳定原理,从理论上讨论了状态反馈控制方法实现超混沌同步的充分必要条件,并根据其条件进一步构造了超混沌Lü系统状态反馈同步控制器,仿真结果表明所提同步方案具有良好的噪声鲁棒性,并利用硬件电路实验验证了同步结果的正确性;将所提的超混沌Lü系统和对应的同步方案应用于保密通信方案中,展现出了所提方案的工程应用潜力。     

简化Lorenz系统多翅膀混沌吸引子的设计与电路实现

基于简化Lorenz系统,通过设计非线性函数,得到单方向多翅膀混沌吸引子.在此基础上,通过引入切换控制函数,得到了网格多翅膀混沌吸引子.通过相图、耗散性、平衡点、分岔图和Poincaré截面方法,分析了系统的动力学特性.结果表明,该多翅膀系统具有丰富的动力学行为.设计并实现了网格多翅膀系统的模拟电路,通过示波器观测到网格多翅膀混沌吸引子,验证了该系统的物理可实现性,电路实验结果与数值仿真结果相一致.     

超混沌系统自适应广义投影同步及电路仿真

通过引入反馈控制,将三维Lü系统扩展为四维,构造了一个新的超混沌系统.分析了该系统的平衡点稳定性、超混沌吸引子、Lyapunov指数、系统功率谱等特性.基于自适应线性反馈控制方法,运用恰当的控制函数和控制参数实现了广义投影同步,并通过Multisim电路仿真软件设计构造了一种实现超混沌的电路,验证了该超混沌系统复杂动力学、同步特性以及电路实现的可行性.     

通过线性增量控制抑制混沌

本文基于三维Lorenz两翼系统、三维四翼系统以及四维四翼系统, 利用线性增量控制实现了减少吸引子涡 卷数以及抑制混沌的目的. 此控制是在多涡卷混沌系统中耦合一个线性系统, 通过不断增强两个系统之间的耦合 强度, 移动并且逐渐消除多涡卷混沌系统的部分平衡点, 从而达到控制目标. 利用平衡点坐标变化曲线、分岔图、Ly -apunov指数谱、以及相轨图等表征方法分析并刻画了被控制的多涡卷系统动力学行为变化的过程. 为了验证线性 增量控制对于实现吸引子退化以及抑制混沌的有效性和电路可实现性, 以三维四翼系统的控制为例设计了电路, Multism仿真结果和硬件实验结果均与在MATLAB中得到的数值仿真结果一致.     

混沌和超混沌系统的自适应有限时间投影同步

在混沌系统投影同步的研究中,针对驱动-响应系统达到投影同步的时间不确定问题,提出了一种可以预先计算出同步时间,且在此时间内混沌系统实现投影同步的方法.对给定的驱动系统,构造合适的响应系统;采用自适应控制法,仅在误差系统的部分状态变量上加入自适应控制器;采用李亚普诺夫稳定性理论证明了在所采用的自适应控制律作用下,误差系统稳定同时驱动-响应系统达到有限时间投影同步.以典型的统一混沌系统和超混沌系统进行了数值仿真,结果进一步验证了上述控制方法的有效性与可行性.     

一个新三维混沌电路设计及其同步控制

在Bao系统的基础上构建一个新的三维混沌系统。通过理论分析与数值仿真,研究该混沌系统的动力学特性,如系统耗散性和平衡点稳定性、Lyapunov指数谱和分岔图、Poincare截面和0-1测试运动轨迹等,结果表明该系统具有丰富的混沌动力学特性。通过谱熵复杂度和C0复杂度,分析不同参数下系统的复杂度大小,从而找到复杂度最高的参数取值范围。最后,采用非线性反馈同步法与线性反馈控制方法实现混沌系统同步,根据系统的最大Lyapunov指数确定线性同步控制的参数范围,并利用Multisim软件进行电路仿真,且仿真结果与数值分析完全一致,从而验证了新三维混沌电路同步控制的可行性,为混沌系统应用于同步保密通信领域提供了实验基础。     

统一混沌系统的输出反馈控制器设计

利用输出反馈研究了一类统一混沌系统平衡点渐进稳定问题.基于李亚普诺夫稳定理论,线性矩阵不等式方法及不等式技巧,分别用两输入单输出和单输入单输出反馈设计控制器,解决了状态不可测情况下统一混沌系统的控制问题.即使得混沌系统的状态渐进趋于给定的任一平衡点.与现有文献结果相比,所设计的控制器,反馈增益小,结构简单,保守性小.最后以Lorenz系统为例作了仿真,仿真结果表明了该控制器的有效性.     

一类时滞混沌忆阻器神经网络的延迟反同步控制

研究了一类时滞混沌忆阻器神经网络的延迟反同步控制问题．通过构造李亚普诺夫函数及采用微分包含理论和Halanay不等式的研究方法,设计了一个线性反馈控制器,并恰当选择控制器增益实现了一类混沌忆阻器神经网络驱动系统与响应系统之间的延迟反同步,所设计的控制器简单并易于实现．最后,仿真例子验证了所设计的控制器的有效性．     

基于条件李亚普诺夫指数的混沌系统的脉冲同步研究

基于条件李亚普诺夫指数,对混沌系统的脉冲同步形式和同步范围进行了研究,突破了传统的基本假设．计算机仿真证明了该方法的有效性和正确性．此外,作为该方法的重要基础,本文给出脉冲同步系统的条件李亚普诺夫指数计算方法．     

多翼统一混沌系统的自适应同步及反同步

研究一种多翼统一混沌系统的同步及反同步问题,这种统一混沌系统将多种多翼混沌系统结合起来,通过调节系统参数可产生不同类型的混沌吸引子。分析多翼混沌系统中新发现的四维混沌系统的动力学特性,这种四维混沌系统可以产生一种形状似蝙蝠的吸引子。通过对系统的相图、李雅普诺夫指数谱和分岔图等动力学行为进行分析和数值仿真,验证了该系统具有丰富的混沌特性。通过Lyapunov稳定性理论和自适应控制方法,设计合适的非线性反馈控制器以及参数自适应率,实现该混沌系统的自适应同步。利用扩维的方法,实现不同维数的非同族混沌系统间的自适应反同步,在MATLAB中进行数值仿真,验证了所设计控制器和给出的参数自适应率的有效性和可行性。     

异结构混沌系统同步及其在保密通信中的应用

针对统一混沌系统和Qi混沌系统的模型，根据主动控制思想和Lyapunov稳定性定理，构造主动控制器使得这两个异结构的混沌系统实现同步，并且实现了驱动系统参数已知而响应系统参数未知的异结构混沌系统的白适应同步，并且能较怏的辨析出系统的未知参数．并利用MATLAB进行数字仿真，将同步的异结构混沌系统应用到混沌掩盖和混沌扩频保密通信中．仿真结果表明，异结构混沌系统能够实现稳定的同步，且在混沌掩盖和混沌扩频保密通信中，有用信号均能有效地在接收端恢复出来．     

线性反馈实现Liu系统的混沌同步

讨论了新混沌系统Liu系统的混沌同步问题.基于Lyapunov函数分别提出了单变量以及多变量的线性状态反馈控制方案,采用这两种线性控制方案均可实现Liu系统的混沌同步.线性反馈控制比起非线性控制具有结构简单、易于实现的特点.数值模拟结果验证了两种方案的可行性.     

新三维自治混沌系统及其动力学性质研究

构造一个新的三维自治混沌系统。从理论分析和数值仿真角度出发,通过改变新系统的参数值,对其在周期态、平衡态及混沌态的动力学行为进行研究。证实该系统与Lorenz和Chen系统相比,具有更大的Lyapunov指数、更强的初值敏感性和更大的混沌变化范围,属于新的混沌系统。该系统可应用于诸如安全通信、微弱信号检测等实际工程中。     

采用LS-SVM计算时间序列的Lyapunov指数谱

为了计算未知系统的Lyapunov指数谱,首先,对一维观测数据序列进行相空间重构,然后,利用最小二乘支持向量机（LS-SVM）逼近重构系统的动力学方程,再通过雅克比矩阵计算Lyapunov指数谱。采用提出的方法计算Henon映射的Lyapunov指数谱,可以得到精确的计算结果且需要的序列步长小于1 000。计算了实测不同状态的交通流时间序列的Lyapunov指数谱。结果表明：在拥挤状态下,有多个Lyapunov指数大于零,说明系统是超混沌的;在同步状态下,有一个或多个Lyapunov指数大于零,说明系统是混沌的或超混沌的;在堵塞状态下,Lyapunov指数全小于零,说明系统不是混沌的。     

数字混沌信号发生器的设计与实现

为产生新的数字混沌伪随机序列,构造了一个新的混沌系统。利用理论分析和数值仿真的方法对系统的一些基本特性,如耗散性、平衡点、稳定性、Lyapunov指数、分叉进行了详细分析,通过设计一个模拟混沌电路验证了系统的混沌性。在此模拟电路的基础上,设计了一个由集成运放构成的电压比较器来量化这个模拟混沌信号,在实验中获得了数字伪随机序列。这种产生数字混沌序列的方法可应用于保密通信和信息加密之中。     

基于自适应无源化的蔡氏电路混沌同步

根据蔡氏电路混沌系统的特点,得出了蔡氏电路混沌驱动系统与响应系统的误差系统.根据混沌系统的同步条件,可将混沌的同步问题转化成为误差系统的稳定性问题,即使混沌同步误差系统渐近稳定以实现混沌同步控制.针对蔡氏电路混沌系统的误差系统,采用自适应无源化方法,设计了使同步误差系统渐近稳定的具有自适应功能的反馈镇定器.该控制方法实现了2个蔡氏电路混沌系统同步,仿真研究验证了该方法的有效性.     

Chen氏系统的标度化设计及其硬件实现

为了使混沌系统得到有效的利用,提出了一种基于Chen氏系统的标度化设计方法。对Chen氏系统进行比例变换和微分〖CD*2〗积分变换,并详细分析了标度化Chen氏系统的特性;以标度化系统为模型用普通电路模块搭建标度化Chen氏混沌电路;对标度化系统采用单向单变量耦合替换法,实现驱动系统和响应系统的同步。理论分析与电路实验结果表明该方法可以直接应用于工业生产。     

严格反馈混沌系统的Backstepping控制同步设计

对严格反馈混沌系统,提出了一种基于Backsteping的混沌同步一般方法,在每一步逆推设计算法中构造虚拟控制器,使得相应的Lyapunov函数导数负定,在最后一步中给出一个控制器使得驱动系统与响应系统的同步。以Windmi混沌系统为例,进行系统分析,给出了控制器,使控制后的响应系统与驱动系统的状态误差趋于0。对参数未知的情形也进行了讨论,并给出了参数自适应率与相应的控制器。数值模拟与仿真结果说明该控制策略的有效性。