半周期延迟-非线性反馈控制混沌

提出了基于稳定性准则的半周期延迟-非线性反馈控制混沌的方法，即SC(stability criterion)半周期延迟非线性反馈控制法.通过对混沌系统的适当分离，得到一个特殊的非线性函数，并利用混沌输出信号与其半周期延迟信号的非线性函数之和，构造了连续反馈输入干扰.该方法继承了延迟反馈控制方法及稳定性准则控制方法的优点，实现了有效的自控制过程；并克服了延迟反馈方法的限制，能将嵌入混沌吸引子中的自对称直接不稳周期轨稳定.控制过程可随时开始，具有简便、灵活性.数值模拟结果显示了SC半周期延迟-非线性反馈方法控制的有效性. 关键词： 稳定性准则 混沌控制 半周期延迟 非线性反馈     

延迟-非线性反馈控制混沌

提出了基于稳定性准则的延迟非线性反馈控制混沌的方法，即SC延迟非线性反馈控制法. 通过对混沌系统的适当分离，得到一个特殊的非线性函数，并利用混沌输出信号与其延迟信号的非线性函数的差，构造了连续反馈输入干扰，以控制混沌轨到某一期望的不稳周期轨上. 该方法继承了延迟反馈控制方法的优点，实现了自-控制过程. 另外由于该方法基于线性系统的稳定性准则，保证了控制的有效性. 控制过程可随时开始，具有简便、灵活性. 给出耦合Duffing振子的例子，数值模拟结果显示了SC延迟反馈方法控制的有效性. 关键词： 稳定性准则 混沌控制 延迟反馈 干扰     

光电延迟反馈系统几种混沌路径的仿真分析

对非线性光电延迟反馈系统的响应时间序列进行数值分析.模型反馈循环中加入带通滤波器,建立非线性光电延迟反馈系统的数学模型.用龙格-库塔数值分析方法,通过调节参数,发现两种产生混沌信号的路径.设置特定φ时,在低反馈增益情况下,系统输出快速方波信号或慢速周期震荡信号,随着反馈增益的增加,系统输出出现复杂周期信号或混沌breather现象;在高反馈增益时,系统输出从不同的动力特性变成混沌状态.     

含一个非线性项混沌系统的线性控制及反控制

研究了一类仅含一个非线性项混沌系统的线性控制与反控制,根据Routh-Hurwitz稳定性条件,先对这类混沌系统进行控制,使其达到稳定的状态,然后改变控制系数,使其再次产生混沌,得到一个新的混沌系统,并对这个新的混沌系统的基本动力学行为进行了分析,数值仿真也验证了新系统的混沌性态.     

随机参数Duffing系统中的随机混沌及其延迟反馈控制

研究了谐和激励下含有界随机参数Duffing系统(简称随机Duffing系统)中的随机混沌及其延迟反馈控制问题.借助Gegenbauer多项式逼近理论，将随机Duffing系统转化为与其等效的确定性非线性系统.这样，随机Duffing系统在谐和激励下的混沌响应及其控制问题就可借等效的确定性非线性系统来研究.分析阐明了随机混沌的主要特点，并采用Wolf算法计算等效确定性非线性系统的最大Lyapunov指数，以判别随机Duffing系统的动力学行为.数值计算表明，恰当选取不同的反馈强度和延迟时间，可分别达到抑制或诱发系统混沌的目的，说明延迟反馈技术对随机混沌控制也是十分有效的. 关键词： 随机Duffing系统 延迟反馈控制 随机混沌 Gegenbauer多项式     

晶闸管混沌行为的延迟反馈控制与尖峰电流抑制

应用延迟反馈控制法(time-delayed feedback control,TDFC),有效地控制了晶闸管中出现的混沌行为,由此提出一种基于Floquet定理的延迟反馈控制法的优化设计方法.为进一步抑制延迟反馈控制出现的尖峰电流现象,根据相空间压缩原理对反馈信号进行相空间压缩,从而很好地抑制尖峰电流.     

实现连续时间标量混沌信号同步的自适应控制方法

以能大范围实现连续时间标量(超)混沌信号同步控制的非线性反馈控制器为基础,在一定的假设前提下,设计了一个自适应控制器.连续时间混沌系统的标量输出在自适应控制器的控制下,不仅能大范围同步于给定参考标量混沌信号,而且解决了非线性反馈控制器中控制系数的估计问题,又使同步控制具有一定的鲁棒性.计算机模拟结果也证实了自适应控制器的有效性. 关键词： 混沌 同步 自适应控制     

改进恒Lyapunov指数谱混沌系统的广义投影同步研究

对改进恒Lyapunov指数谱混沌系统的广义投影同步进行了研究.用主动控制同步法设计合适的非线性反馈控制器,通过单向耦合,实现恒指数谱混沌系统的同结构广义投影同步与异结构广义投影同步.在指出广义投影同步体系中比例因子调节作用的同时,也分析了改进恒指数谱混沌系统的全局线性调幅参数对同步体系中两个系统的作用.基于模块与复用的设计思想,详细分析并构建了广义投影同步体系中的驱动系统、控制系统与响应系统.数值仿真与电路实验仿真一致显示：调节比例因子能够获得任意比例于原驱动混沌系统输出的混沌信号;调节全局线性调幅参数,能够同时线性调整同步体系中两个系统输出的状态变量的幅值,而不影响两个系统之间的广义投影同步. 关键词： 改进恒Lyapunov指数谱混沌系统 广义投影同步 比例因子 全局线性调幅参数     

离子迁移忆阻混沌电路及其在语音保密通信中的应用

忆阻器是一种具有记忆功能和纳米级尺寸的非线性元件, 作为混沌系统的非线性部分, 能够使系统的物理尺寸大大减小, 同时可以得到各种丰富的非线性曲线, 提高混沌系统的复杂度和信号的随机性. 因此, 本文采用离子迁移忆阻器的磁控模型设计了一个新的混沌系统. 通过理论推导、数值仿真、Lyapunov指数谱、分岔图和Poincaré截面图研究了系统的基本动力学特性, 并分析了改变不同参数时系统动力学行为的变化. 同时, 建立了模拟该系统的SPICE电路, SPICE仿真结果与数值分析相符, 从而验证该混沌系统的混沌产生能力. 最后, 利用线性反馈同步控制方法实现了新构造的离子迁移忆阻混沌系统的同步, 并且采用该同步方法有效实现了语音信号的保密通信. 数值仿真证实了新混沌系统的存在性以及同步控制应用的可行性.     

复杂Dynamos混沌系统的追踪控制与同步

基于系统稳定性理论，设计合适的新型非线性反馈控制器，实现复杂Dynamos混沌系统的状态向量与任意给定的不同参考信号追踪广义投影同步.以追踪控制超混沌系统、混沌系统、正弦余弦信号以及不动点为例，通过改变比例因子，可以获得多个不同混沌系统之间的异结构广义投影同步以及与正弦波形的广义同步，或者将复杂Dynamos混沌系统控制到期望的平衡点.数值仿真进一步表明了该方法的有效性.     

电压模式BUCK变换器输出延迟反馈混沌控制

将输出时间延迟反馈控制(TDFC)引入到电压模式BUCK变换器控制中，实现了对原系统的混沌控制.利用谐波平衡法，基于频域量化分析，确定出延迟时间和反馈增益的调节范围.同时在延迟时间比开关周期小得多的情况下，将TDFC等效为一类简单的无源反馈控制，二者仿真控制结果基本一致.最后搭建该无源反馈控制电压模式BUCK变换器实验电路，验证了所提控制方式可以快速实现系统混沌态到单周期态的过渡，而且电压和电流纹波得到减小.     

一类非自治位置时滞反馈控制系统的亚谐共振响应

研究了弹性轨道条件下，控制回路中位置反馈信号存在时滞的磁浮系统在亚谐轨道激励作用下的响应问题. 将动力学模型在平衡点处线性化，以时滞为分岔参数，得到了系统出现Hopf分岔的条件. 用中心流形约化方法得到了包含轨道扰动系统的Poincaré规范型. 用多尺度法从理论上推导了时滞磁浮系统的亚谐共振周期解，得到了自由振动的分岔响应方程，分析了周期解中自由振动项的存在条件，研究了控制参数和激励参数与周期解的关系. 最后用数值仿真的方法分析了时滞参数、控制参数对系统响应的影响，分析结果指出，使系统保持稳定的亚谐响应的时滞边界小于无扰动时的时滞边界，时滞参数不但可以抑制亚谐响应，还能够控制混沌的产生，而控制参数可以控制系统响应中自由振动项的出现和受迫振动的幅值，适当选择这些参数可以有效抑制亚谐振动响应. 关键词： 亚谐共振响应 位置时滞反馈控制 非自治磁浮系统 分岔     

Theoretical and experimental study of Chen chaotic system with notch filter feedback control

Since the past two decades, the time delay feedback control method has attracted more and more attention in chaos control studies because of its simplicity and efficiency compared with other chaos control schemes. Recently, it has been proposed to suppress low-dimensional chaos with the notch filter feedback control method, which can be implemented in a laser system. In this work, we have analytically determined the controllable conditions for notch filter feedback controlling of Chen chaotic system in terms of the Hopf bifurcation theory. The conditions for notch filter feedback controlled Chen chaoitc system having a stable limit cycle solution are given. Meanwhile, we also analysed the Hopf bifurcation direction, which is very important for parameter settings in notch filter feedback control applications. Finally, we apply the notch filter feedback control methods to the electronic circuit experiments and numerical simulations based on the theoretical analysis. The controlling results of notch filter feedback control method well prove the feasibility and reliability of the theoretical analysis.     

基于延时干扰的感应电能传输系统分岔频率输送控制

本文针对感应电能传输系统分岔频率的输送控制问题, 提出一种基于延时干扰的变轨控制方法. 该方法在反馈控制环节中加入一段延时干扰, 通过调节延时参数, 可使系统相轨迹流在各稳定极限环吸引子间自由切换. 文中以原副边均为串联谐振的感应电能传输系统为例, 对该方法的机理及实现方案进行了研究, 并通过仿真和实验验证了其有效性. 论文的研究结果对类似多吸引子分岔行为的输送控制可提供一定的理论参考. 关键词： 感应电能传输 频率分岔 输送控制 延时干扰     

Circuitry implementation of a novel four-dimensional nonautonomous hyperchaotic Liu system and its experimental studies on synchronization control

Based on the three-dimensional Liu chaotic system, this paper appends a feedback variable to construct a novel hyperchaotic Liu system. Then, a control signal is further added to construct a novel nonautonomous hyperchaotic Liu system. Through adjusting the frequency of the control signal, the chaotic property of the system can be controlled to show some different dynamic behaviors such as periodic, quasi-periodic, chaotic and hyperchaotic dynamic behaviours. By numerical simulations, the Lyapunov exponent spectrums, bifurcation diagrams and phase diagrams of the two new systems are studied, respectively. Furthermore, the synchronizing circuits of the nonautonomous hyperchaotic Liu system are designed via the synchronization control method of single variable coupling feedback. Finally, the hardware circuits are implemented, and the corresponding waves of chaos are observed by an oscillograph.     

Analysis of stochastic bifurcation and chaos in stochastic Duffing--van der Pol system via Chebyshev polynomial approximation

The Chebyshev polynomial approximation is applied to investigate the stochastic period-doubling bifurcation and chaos problems of a stochastic Duffing--van der Pol system with bounded random parameter of exponential probability density function subjected to a harmonic excitation. Firstly the stochastic system is reduced into its equivalent deterministic one, and then the responses of stochastic system can be obtained by numerical methods. Nonlinear dynamical behaviour related to stochastic period-doubling bifurcation and chaos in the stochastic system is explored. Numerical simulations show that similar to its counterpart in deterministic nonlinear system of stochastic period-doubling bifurcation and chaos may occur in the stochastic Duffing--van der Pol system even for weak intensity of random parameter. Simply increasing the intensity of the random parameter may result in the period-doubling bifurcation which is absent from the deterministic system.     

Notch filter feedback controlled chaos in buck converter

A method of controlling chaos in the voltage-mode buck converter is presented by using an improved notch filter feedback control in this paper. The proposed control part comprises a notch filter and a low-pass filter. The discrepancy between the outputs of the two filters is introduced into the control prototype of the power converter. In this way, the system period-1 solution is kept unchanged. The harmonic balance method is applied to analysing the variation law of the system bifurcation point, and then the stable range of the feedback gain is ascertained. The results of simulation and experiment are also given finally.[第一段]