混沌及其工程应用

阐述了混沌的概念、特征、确定方法及通向混沌的道路，介绍了混沌的诊断方法，总结了混沌的工程应用。     

基于混沌的信息检测技术

通过两个示例介绍混沌系统在信息检测技术中的应用。理论研究表明基于混沌的信息检测具有高灵敏度和强抗干扰能力     

圆柱齿轮传动磨损可靠性优化设计

以圆柱齿轮传动为典型，在考虑应力和强度均为随机变量的基础上，同时考虑其它因素，与已有模型不同，建立了以齿轮磨损和体积最小为目标的多目标可靠性优化设计模型。采用混沌优化与Matlab语言的优化工具相结合的方法进行优化计算。简要介绍了混沌优化的背景和算法。     

混沌及其控制研究进展

论述了混沌的概念、特性、研究方法等,并着重介绍了混沌的控制及应用方面的研究进展,表明混沌理论的研究对自动控制的发展具有重要意义     

弧焊熔滴过渡混沌的若干问题探讨

探讨指出现今弧焊熔滴过渡数学模型中存在只关注于单个周期内不同过渡阶段熔滴的特征行为,而忽略过渡周期之间关联特性的不足。通过叙述相关的混沌基本概念,以及结合滴水龙头混沌的相关运动规律,提出建立弧焊混沌数学模型在本质上能更真实地反映熔滴过渡过程。介绍了滴状过渡和短路过渡中混沌研究现状,指出目前急需解决的问题是建立精确的混沌数学模型。展望了弧焊在不同混沌控制目标中的应用前景。     

基于空时混沌分析的海面小弱目标检测

为了提升海杂波中小弱目标检测能力,通过研究海杂波在空域和时域上的动态特性,提出基于空时混沌分析的海面小弱目标检测方法。首先,在海杂波混沌动力系统相空间重构的基础上提取海浪序列图像的空域混沌参数和时域混沌参数,验证海杂波在空域与时域具备混沌性;然后,采用径向基函数神经网络学习海杂波的空域混沌重构函数、时域混沌重构函数和空时耦合系数,联合空域和时域混沌特性综合重构海杂波在时间与空间上的传播规律。多种复杂度海面目标检测试验结果表明,与空域混沌和时域混沌方法相比,预测误差可降低10%,检测概率可提高20%,基于空时混沌重构的海杂波抑制能力与小目标检测性都得以显著提升。     

混沌在超宽带通信中的应用

超宽带由于其自身独特的特点,越来越受到人们的重视,成为目前研究的一个格点。混沌系统具有对初始值的极其敏感,能够产生大量的、非相美的、类随机但为确定的可再生的信号,在扩频和保密通信中得到了越来越多的应用。本文主要介绍了当前最新混沌信号在超宽带通信中的一些运用,并对其原理做了介绍。文中也对混沌运用于超宽带通信的发展方向进行了展望。     

基于混沌的无线电保密通信研究

详细介绍一个新的基于混沌的无线电保密通信方法.应用混沌生成数据的非周期性进行无线电信息加密解密,给出系统原理图、混沌生成方法、加密解密详细流程及示例,并给出安全度计算方法.实验结果证明了混沌无线电保密通信的有效性,为无线电信息安全开辟了一条新的技术途径.     

多用户混沌同步扩频通信系统的设计与仿真

为了解决扩频通信系统的同步问题,并研究混沌扩频通信系统的性能,介绍了混沌同步扩频通信系统的原理,采用混沌系统实现扩频通信系统接收端与发送端的同步,同时应用该系统产生扩频序列和解扩序列。然后利用SIMULINK仿真平台建立多用户混沌同步扩频通信系统仿真模型。最后研究了噪声对系统误码率的影响。仿真结果表明:信噪比大于-3 d B时,所有用户的误码率都能保持在10~(-3)以下,证明该系统有较好的抗噪声能力。     

基于混沌动态S盒的K-Hash函数构造与分析

结合传统的Hash函数结构与混沌动态S盒,提出了一种基于混沌动态S盒的带密钥的Hash函数,该方法利用混沌动态S盒和函数查找表来生成具有混沌特性的Hash散列值,与现有的混沌Hash函数相比,该方法利用混沌动态S盒来提高系统的实时性能.结果表明该算法不仅具有很好的单向性,初值和密钥敏感性,而且实行的速度快,易于实现     

基于混沌算法的机电产品管线自动敷设研究

针对机电产品管线敷设的困难,提出了一种机电产品3维管线自动敷设算法.该算法以预处理和优化搜索为基本框架,通过引入混沌技术,在预处理阶段建立了混沌栅格预处理模型,可有效地提取可行解空间,缩小了搜索范围,提高了求解效率.通过利用分层的思想,提出了在优化搜索阶段高效搜索解空间中优化管线轨迹的分层混沌优化算法.通过算法复杂性分析,给出了自动敷设算法的时间复杂度,并通过实例验证了该算法的有效性和实用性.     

混沌最小二乘法及其在机构近似综合中的应用

结合MATLAB6.5.1高级程序设计语言采用简单的最小二乘法迭代,并将非线性方程视为非线性的动力学系统,利用使系统产生混沌的Julia集的点求解方程的全实数解,而Julia集的点集用二周期逆像函数求得,再在其邻域内求解即可.运用该算法编写了MATLAB程序,对平面四杆机构近似综合问题进行了研究,从而找到了实现最大精确点时该问题的全部的解,为实际机构的设计提供了多种选择方案,为机构学设计提供了全新的方法.     

非线性方程组求解的混沌最小二乘法及平面四杆函数机构综合

机构学问题的数学模型常可化为多元非线性方程组，一般求解多元非线性方程组需要初始值，而初始值的选择是相当困难的；同伦方法不需初始值就能求出全部解，为求解这一问题提供了可行的方法，但需要编写专用的程序，且计算量比较大；本文结合MATLAB6．5．1高级程序设计语言采用简单的最小二乘法迭代，并将非线性方程视为非线性的动力学系统，利用使得系统产生混沌的Julia集的点求解方程的全实数解，而Julia集的点集用二周期逆像函数求得，再在其邻域内求解即可。运用该算法编写了MATLAB程序，对平面四杆机构综合问题进行了研究，从而找到了实现最大精确点时该问题的全部的解，为实际机构的设计提供了多种选择方案，为机构学设计提供了全新的方法。     

基于混合差分进化算法的并行机批处理调度问题研究

考虑到实际生产中产品多、批量小的特点,建立了一种带工艺约束的并行机批处理调度优化模型。为解决调度中的分批问题,提出了一种新的基于产品需求量的批量划分方案及批量染色体编码方式,采用两级差分进化算法来解决批量划分和批次调度问题;针对标准差分进化算法收敛速度慢、易出现早熟现象等问题,引入动态随机搜索和随机变异的局部搜索策略,以增强标准差分进化算法的局部搜索能力。测试算例及调度实例的仿真结果表明,该算法能有效地提高算法收敛速度,平衡其全局搜索和局部探索能力。     

基于混沌神经网络行星齿轮传动的模糊可靠性优化设计

以渐开线行星齿轮传动机构为例,在考虑了机械传动各设计参数的模糊性和随机性的基础上,在运用神经网络求解优化方面问题的同时,引进全局耦合模型GCM(GlobaUy Coupled Mode)混沌神经网络,通过混沌遍历,可使神经网络在整个相空间进行搜索,从而避免网络在运行过程中陷入局部极小值.利用混沌神经网络能达到系统的稳定平衡点和能够提高优化速度和精度等特点,探讨了基于混沌神经网的行星齿轮传动机构模糊可靠性的优化设计,实例进行实验,结果显示混沌神经网络的优化获得了全局最优解.表现出了令人满意的结果.     

用效率调度算法求解非标准作业车间调度问题

作业车间调度问题是一类具有次序约束和资源约束的较大规模的组合优化问题,本文所描述的非标准作业车间调度问题,放宽了资源约束的条件,具有更大的寻优空间,针对这种复杂的组合优化问题,本文构造了相应的目标函数并提出一种效率调度算法来求解此问题,经分析和实践验证,获得了满意的结果。     

基于Matlab的开关变换器混沌研究数值方法

基于Matlab软件平台,为电压模式控制Buck开关功率变换器建立了Simulink仿真模型,给出了几种混沌研究数值方法的实现算法,并通过编程计算绘出了变换器的时域波形、相轨、庞加莱截面、分岔图、最大 Lyapunov 指数谱、功率谱等,从而有效地显示了该系统丰富的动力学行为.其研究结果可以对开关功率变换器可靠性设计提供理论指导,其研究方法还可以运用于其他非线性系统的混沌分析.     

基于混合单亲遗传算法的Job-Shop问题研究

在单亲遗传算法的基础上,研究了模拟退火算法、保优算子和单亲遗传算法的结合方式以及具体算法,提出了一种新的混合单亲遗传算法.该算法继承了单亲遗传算法的优点,克服了一般遗传算法搜索能力差和计算速度慢等缺点;同时降低了对初始种群的要求,运算速度有了很大提高.运用所提出的算法对典型车间作业(Job-shop)调度问题进行了求解,并与GA、PGA算法对比,结果证明了该算法的有效性.     

基于遗传算法的作业车间双向调度优化问题

提出了一种基于混合遗传算法的双向调度算法，用来解决以关键工件交货期和生产周期为优化目标的作业车间调度问题。在算法中，遗传算法在全局范围内搜索最优调度染色体，双向调度算法根据得到的染色体进行调度。按照订单的要求，作业车间的工件可分为两类，即关键工件和一般工件。因此，车间调度与可分为前向调度和反向调度两个步骤，对于关键工度，利用剩余的车间资源，尽可能早完工。仿真结果表明该算法是可行的，与传统的调度算法相比，其优越性是明显的。