基于扩张状态观测器的永磁同步电机混沌系统自适应滑模控制

针对部分状态不可测的永磁同步电机混沌系统, 结合自适应滑模控制和扩张状态观测器理论, 提出一种基于扩张状态观测器的永磁同步电机自适应混沌控制方法, 取消了系统所有状态完全可测的限制. 通过坐标变换, 将永磁同步电机混沌模型变为更适宜控制器设计的Brunovsky标准形式. 在系统部分状态和非线性不确定项上界均未知的情况下, 基于扩张状态观测器估计系统未知状态及不确定项, 并设计自适应滑模控制器, 保证系统状态快速稳定收敛至零点. 仿真结果表明, 该控制器能够改善滑模控制的抖振问题以及提高系统鲁棒性. 关键词： 永磁同步电机 混沌控制 扩张状态观测器 自适应滑模     

基于Terminal滑模的有限时间混沌同步实现

提出了混沌同步有限时间实现问题，将Terminal滑模控制技术与混沌同步问题相结合，把同步问题视为响应系统的跟踪问题，给出了由线性滑模函数引入非线性项构造Terminal滑模面的充分条件，以及相应Terminal滑模控制器.以主从Duffing系统为例研究验证同步策略的可行性和有效性. 关键词： Terminal滑模 混沌同步 Duffing系统     

基于状态观测器的分数阶时滞混沌系统同步研究

研究分数阶时滞混沌系统同步问题,基于状态观测器方法和分数阶系统稳定性理论,设计分数阶时滞混沌系统同步控制器,使得分数阶时滞混沌系统达到同步,同时给出了数学证明过程.该同步控制器采用驱动系统和响应系统的输出变量进行设计,无需驱动系统和响应系统的状态变量,简化了控制器的设计,提高了控制器的实用性.利用Lyapunov稳定性理论和分数阶线性矩阵不等式,研究并给出了同步控制器参数的选择条件.以分数阶时滞Chen混沌系统为例,设计基于状态观测器的同步控制器,实现了分数阶时滞Chen混沌系统同步,并将其应用于保密通信系统中.仿真结果证明了该同步方法的有效性.     

基于自适应滑模控制的不同维分数阶混沌系统的同步

针对异结构不同维分数阶混沌系统的广义同步问题进行研究, 设计了一种将滑模变结构理论和自适应控制理论相结合的方法.通过设计一种对外界干扰具有强鲁棒性的分数阶滑模面, 以及构造合适的自适应滑模控制器, 该控制器将系统的运动控制到滑模面上, 使系统轨道沿滑动模运动到所需的控制状态, 最终实现了两个不同维异结构混沌系统之间的广义同步.以四维超混沌Chen系统和三维Chen混沌系统为例, 对这两个系统分别进行升维和降维的同步仿真. 仿真模拟结果表明, 运用本文设计的控制器, 经过短暂的时间, 两系统的广义误差变量始终平稳地趋于零, 即证明了这种控制器的有效性. 关键词： 分数阶混沌系统 异结构 自适应滑模控制 混沌同步     

基于观测器的混沌广义同步解析设计

提出用改进的状态观测器研究混沌广义同步问题.采用解析法求得了混沌广义同步的响应系统.从状态观测器理论，得到驱动和响应系统全局渐进线性广义同步的充分条件.以超混沌R?ssler系统为例，数值研究了该同步方法.结果表明了它的有效性. 关键词： 混沌 广义同步 状态观测器 R?ssler系统     

一种新的分段混沌系统的同步控制

利用状态观测器思想构造驱动和响应系统，实现了一个新近提出的分段线性混沌系统的同步控制，并且推导了两个不同初值的系统实现同步的充分条件.理论分析说明该方法对原系统结构没有特殊要求，无需求解Lyapunov函数，适合应用于分段混沌系统.仿真实验的良好结果验证了该算法的有效性，对于不同初值的分段系统均能实现快速同步.同时该算法适用于一类分段混沌系统的同步控制. 关键词： 分段线性混沌系统 状态观测器 同步控制     

基于三种方法的新Lü混沌系统的同步

分别用状态观测器法、主动控制法和Backstepping法研究了含有常数项的新Lü混沌系统的自同步问题.针对非严格反馈的新Lü混沌系统,分别基于以上三种方法设计了自适应控制器,依据Lyapunov稳定性原理证明了这些控制器能够较好地实现新Lü混沌系统的渐近自同步.数值仿真实验进一步验证了以上三种同步方法的有效性.经对三种同步方法比较分析,发现基于状态观测器的同步方法更加灵活高效. 关键词： 混沌同步 状态观测器 主动控制 Backstepping     

基于神经网络和滑模控制的不确定混沌系统同步

基于滑模控制技术和径向基函数神经网络,设计出一种神经滑模控制器,实现了两个不确定混沌系统的同步.控制器的设计不依赖于系统的数学模型,只与系统的输出状态有关,而且对参数不确定性和外界干扰具有较强的稳健性.最后,利用本方法设计出控制器实现了未知Lorenz系统的自同步、未知Lorenz系统与Chen系统之间的异结构同步,而且响应时间短,同步效果好. 关键词： 混沌同步 滑模控制 神经网络 不确定混沌系统     

自治混沌系统的线性和非线性广义同步

研究了自治混沌系统的广义同步问题.基于改进的状态观测器方法和极点配置技术,提出了一种新的广义同步方案,扩展了混沌广义同步的适用范围,并用该方法实现了自治混沌系统的线性及非线性广义同步.根据状态观测器理论,给出了驱动-响应系统获得全局渐进广义同步的充分条件.数值仿真实验进一步验证了所提方法的有效性. 关键词： 自治混沌系统 广义同步 状态观测器 分段线性Chen系统     

基于模糊滑模的有限时间混沌同步实现

提出了混沌同步有限时间实现问题.应用全程滑模控制技术，选择指数型终端滑模趋近律来设计滑模控制器，以实现一类混沌系统的状态同步.该设计方案针对混沌系统的参数不确定性和外界扰动，引入模糊基函数网络，在线估计不确定性和外部扰动的界值.同时该方案消除了滑模控制的到达阶段，状态始终保持在滑模面上，并能在有限时间内趋近于原点.最后以Duffing系统为例研究验证同步策略的可行性和有效性.     

基于双参考源的数字磁共振控制台相位相干技术

本文提出了一种在数字磁共振控制台中保证发射机与接收机之间相位相干的方法.该方法通过可编程数字逻辑在发射机与接收机中各设计了一个同频的数字参考源,脉冲序列执行过程中,当发射机或接收机由于进行了频率切换而失去相位相干性时,通过重新设置它们的相位以确保它们与各自的参考源同步,从而恢复两者之间的相位相干性.经过水膜成像实验验证,该方法具有良好的成像效果,且既不需要额外的硬件电路,也不增加序列设计的复杂度,具有很高的实用性.     

基于ARM和CPLD的NMR谱仪前放控制设计

提出了一种基于ARM（Advanced RISC Machine,先进精简指令计算机）和CPLD（Complex Programmable Logic Device, 复杂可编程逻辑器件）的NMR（Nuclear Magnetic Resonance,核磁共振）谱仪前放控制系统设计方案. 该控制系统以ARM为控制核心、 CPLD为控制命令执行单元, 控制前置放大器和混频器的工作状态. 本电路包括以下主要功能：1) 前置放大器收发切换的门控信号电平转换;2) 氘梯度匀场时身频通道自动切换;3) 探头调谐的信息显示;4) 锁前放和混频器的配置. 该设计方案具有系统运行速度高、 控制灵活和成本低的优点,并且可以有效减小系统噪声,降低控制部件对前置放大器和混频器的干扰.     

Laser communication transmitter and receiver design

Free-space laser communication systems have the potential to provide flexible, high-speed connectivity suitable for long-haul intersatellite and deep-space links. For these applications, power-efficient transmitter and receiver designs are essential for cost-effective implementation. State-of-the-art designs can leverage many of the recent advances in optical communication technologies that have led to global wide-band fiber-optic networks with multiple Tbit/s capacities. While spectral efficiency has long been a key design parameter in the telecommunications industry, the many THz of excess channel bandwidth in the optical regime can be used to improve receiver sensitivities where photon efficiency is a design driver. Furthermore, the combination of excess bandwidth and average-power-limited optical transmitters has led to a new paradigm in transmitter and receiver design that can extend optimized performance of a single receiver to accommodate multiple data rates. This paper discusses state-of-the-art optical transmitter and receiver designs that are particularly well suited for average-power-limited photon-starved links where channel bandwidth is readily available. For comparison, relatively simple direct-detection systems used in short terrestrial or fiber optic links are discussed, but emphasis is placed on mature high-performance photon-efficient systems and commercially available technologies suitable for operation in space. The fundamental characteristics of optical sources, modulators, amplifiers, detectors, and associated noise sources are reviewed along with some of the unique properties that distinguish laser communication systems and components from their RF counterparts. Also addressed is the interplay between modulation format, transmitter waveform, and receiver design, as well as practical tradeoffs and implementation considerations that arise from using various technologies.     

An optical fibre sensor for the measurement of pressure

This paper describes the design, construction and testing of a fibre optic pressure sensor based on a reflecting Fabry-Perot etalon. The etalon comprised one fixed mirror and a second mirror designed to flex under the action of the pressure being monitored. A single multimode fibre was used to connect the passive, remote sensor to the transmitter/receiver section, and dual wavelength referencing was used to eliminate the effects of bending-induced attenuation in the fibre.     

An optical fibre sensor for the measurement of pressure

This paper describes the design, construction and testing of a fibre optic pressure sensor based on a reflecting Fabry-Perot etalon. The etalon comprised one fixed mirror and a second mirror designed to flex under the action of the pressure being monitored. A single multimode fibre was used to connect the passive, remote sensor to the transmitter/receiver section, and dual wavelength referencing was used to eliminate the effects of bending-induced attenuation in the fibre.     

混沌直接序列扩频信号盲解调的硬件电路实现

提出了基于现场可编程门阵列 (FPGA) 技术的混沌直接序列扩频信号盲解调的硬件电路实现方法. 设计了混沌直接序列扩频信号发射机与接收机. 发射机可产生10种不同的混沌直接序列扩频信号. 为方便接收机的硬件电路实现, 对无先导卡尔曼滤波混沌拟合盲解调算法进行了简化, 在简化模型的基础上设计了接收机硬件结构. 提出了一种动态调整偏移因子的新方法, 使接收机能实时适应混沌映射的变化. 通过高斯白噪声信道及多径信道条件下的盲解调实验, 验证了盲解调算法硬件实现的抗噪声与抗多径性能, 以及对10种不同的混沌直接序列扩频信号的自适应破译效果. 关键词： FPGA 混沌直接序列扩频通信 盲解调     

基于双光反馈半导体激光器的单向开环混沌同步通信

利用双光反馈半导体激光器作为混沌发射源, 构建了一个单向开环混沌通信系统, 并对系统的通信性能进行了相关仿真研究. 研究表明: 通过合理选取系统参量, 双光反馈半导体激光器所产生的混沌载波能很好地抑制外腔延时特征; 发射激光器和接收激光器在强注入锁定下能实现很好的混沌同步, 并且同步性能对频率失谐具有很好的容忍性; 采用附加混沌调制加密方式, 500 Mbits/s的信号能够很好地隐藏于混沌载波中, 并可在接收端成功解调. 关键词： 半导体激光器 单向耦合 混沌通信     

基于图像处理的钢坯侧面形状检测系统

基于机器视觉的钢坯侧面形状检测系统是由面阵CCD、激光发射器、激光接收器以及工控计算机等组成。通过面阵CCD拍摄到钢坯侧面图像,经过工业控制计算机进行数字图像处理分析和计算,提取钢坯侧面边缘高度和厚度,进而通过专用软件分析出钢坯头部和尾部的形状信息,从而有效地对入口钢坯翘头扣尾的异常状态发出报警信号。将异常信号传送给外围控制系统,以实现对钢坯的控制。     

Using distributed nonlinear dynamics for public key encryption

We introduce a new method for asymmetric (public key/private key) encryption exploiting properties of nonlinear dynamical systems. A high-dimensional dissipative nonlinear dynamical system is distributed between transmitter and receiver, so we call the method distributed dynamics encryption (DDE). The transmitter dynamics is public, and the receiver dynamics is hidden. A message is encoded by modulation of parameters of the transmitter, and this results in a shift of the overall system attractor. An unauthorized receiver does not know the hidden dynamics in the receiver and cannot decode the message. We present an example of DDE using a coupled map lattice.