非线性环型腔反馈激光系统的动力学特性及其混沌控制

 以环型腔反馈激光系统为主,综述了非线性激光系统的混沌动力学特性;分析了延迟反馈方法控制混沌的原理和稳定性条件,实现了对多介质非线性激光系统中的混沌控制。同时概述了近年来非线性激光系统中混沌控制的最新进展,诸如空间小微扰法、偶然正比反馈技术等,讨论了混沌控制在提高激光器功率和性能、利用混沌进行秘密通讯和信息处理等方面的应用前景。     

利用相空间压缩实现混沌与超混沌控制

提出一种通过压缩非线性系统轨道的相空间实现混沌和超混沌控制的方法-以Henon映象、Lorenz系统和Rossler超混沌系统为例,进行了数值研究-结果表明：该方法能有效地控制非线性系统中的混沌和超混沌行为,并获得98P的高周期稳定轨道- 关键词：     

用延长信号等效关联时间的方法实现超混沌控制

采用延长信号等效关联时间的方法,实现对非线性连续系统中的超混沌行为的控制.分别研究了Rossler和CLHE超混沌系统.数值模拟结果显示：该方法能有效地控制非线性系统中的超混沌行为,得到了一系列稳定周期轨道.原则上控制参数的选择与被控制的超混沌系统无关. 关键词：     

非线性系统混沌运动的神经网络控制

设计前馈反传神经网络控制非线性系统混沌运动的新方法.根据扰动参数模型输入输出数据,按照非线性学习算法训练网络产生系统稳定所需的小扰动控制信号,去镇定混沌运动,使嵌入在混沌吸引子中的不稳定周期轨道回到稳定不动点上.Hnon映射数值仿真结果表明,这种方法控制非线性混沌系统响应速度快、控制精度高 关键词： 混沌控制 神经网络 吸引子 非线性     

非线性反馈法控制相位共轭波的光学时空混沌

相位共轭振荡器由一个标准镜和一个具有快速响应的无损耗Kerr介质作为相位共轭介质的相位共轭镜组成.利用非线性反馈方法，对相位共轭振荡器中的时间混沌和耦合相位共轭波映象系统中的时空混沌进行了控制，得到了稳定的控制结果.数值实验表明，该控制方法不需预先了解动力学系统，只需调整反馈系数，在实际系统中容易实现.控制结果为相位共轭波的混沌研究提供了理论依据. 关键词： 非线性反馈控制 相位共轭振荡器 混沌 时空混沌     

离散混沌系统的最小能量控制

对于离散混沌系统的最小能量控制问题，提出了一种框架性方法，该方法具有通用性.首先，设计一个二次目标函数，同时把混沌系统分解为线性部分和非线性部分两项和.然后，提出了求解非线性最优控制问题的两级算法：第一级对混沌系统中的非线性部分进行预估，以使原系统变为带有常数项的线性系统；第二级用动态规划求解一个非典型线性二次最优控制问题，并把解返回第一级，第一级根据第二级的解对非线性部分重新预估.这样通过两级间不断的信息交换，最终得到混沌系统的最优控制律.该方法不仅实现了对混沌系统的控制，而且在整个控制过程中消耗的控制能量最小. 关键词： 混沌系统 两级优化 最优控制     

连续混沌系统的非线性自适应预测跟踪控制

基于混沌时间序列的非线性自适应预测原理,用一种sigmoid-Volterra自适应预测滤波器研究了连续混沌系统的非线性自适应预测跟踪控制.通过对Lorenz,R?ssler等典型混沌系统的控制,仿真证实了这种sigmoid-Volterra自适应预测控制器的有效性.这种方法的优点在于它既不需要知道精确的混沌系统模型,也不需要进行系统模型辨识. 关键词： 混沌 sigmoid-Volterra自适应预测滤波器 非线性自适应预测跟踪     

基于自适应主动及滑模控制的分数阶超混沌系统异结构反同步

以超混沌Chen系统和超混沌Lorenz系统为例,研究了慢时变参数超混沌系统的反同步问题.首先利用主动控制的思想,消去超混沌系统中的非线性部分,然后基于Lyapunov稳定性理论,合理地选取参数自适应控制律,很好的解决了时变参数的参数摄动问题,从而实现了两个超混沌系统的反同步.在此基础之上,又进一步研究了分数阶超混沌系统,使用滑模控制方法对其进行控制,理论上分析了该方法的可行性.数值模拟实验进一步验证了所提出方法的有效性. 关键词： 超混沌 分数阶 自适应 滑模     

不确定非线性系统混沌反控制

基于滑模变结构控制,研究了不确定非线性系统模型到达混沌反控制,保证经有限时间,使受控不确定非线性系统达到与混沌参考系统数学模型完全一致,并就到达的快速性,鲁棒性进行了讨论,最后以Lorenz混沌系统为混沌参考模型的情况进行了仿真,仿真结果表明所给方法是有效的. 关键词： 混沌系统 Lorenz系统 变结构控制 滑动流形     

基于区间系统理论的分数阶混沌系统同步

通过设计一个非线性反馈控制器,实现了分数阶混沌系统的同步.与其他的分数阶混沌系统同步方法相比,提出的控制器设计方法保留了部分误差系统中的非线性项,而没有完全抵消同步误差系统的非线性项,有效改善了误差系统的控制性能.同时,应用区间分数阶线性时不变系统稳定性原理和线性矩阵不等式技术,得到了一个新的分数阶混沌系统同步的充分条件,进而获得的控制器保证了混沌系统同步.仿真结果验证了提出方法的有效性. 关键词： 区间分数阶时不变系统 分数阶混沌系统 混沌同步     

An investigation of dark soliton behaviors within the nonlinear micro and nano ring resonators

We firstly propose the interesting results of a dark soliton pulse propagating within the nonlinear micro and nano waveguides. The system consists of nonlinear micro and nano ring resonators, whereas the dark soliton is input into the system and traveling within the waveguide. A continuous dark soliton pulse is chopped to be the smaller pulses by the nonlinear effects known as chaos. The nonlinear behaviors such as chaos, bistability and bifurcation are analyzed and discussed. The power amplification is the property that can be used to perform the long distance link, where the security is the dominant reason.     

Photons trapping within a nano-ring resonator controlled by light

We propose the interesting results that a bright and dark soliton pulse can be localized within a nonlinear nano-waveguide. The system consists of nonlinear micro- and nano-ring resonators, whereas the soliton pulse can be input into the system and trapped within the nano-waveguide. A soliton input is chopped by the nonlinear effects known as chaos into smaller pulses. The required pulse is filtered and amplified, which can be controlled and localized within the nano-waveguide. The localized bright and dark solitons are trapped within a nano-waveguide by controlling the nano-waveguide input power, which means that the photons trapping is controlled by light.     

脉冲光通过非线性法布里—珀罗腔后的分岔与混沌

本文研究了脉冲光通过含非线性介质的法布里-珀罗(Fabry-Perot)腔后透射输出的分岔与混沌行为,与恒定光输入非线性法布里-珀罗腔后的分岔与混沌分析基本相符。     

Elimination of spiral waves and spatiotemporal chaos by the pulse with a specific spatiotemporal configuration

Spiral waves and spatiotemporal chaos are sometimes harmful and should be controlled. In this paper spiral waves and spatiotemporal chaos are successfully eliminated by the pulse with a very specific spatiotemporal configuration. The excited position D of spiral waves or spatiotemporal chaos is first recorded at an arbitrary time （to）. When the system at the domain D enters a recovering state, the external pulse is injected into the domain. If the intensity and the working time of the pulse are appropriate, spiral waves and spatiotemporal chaos can finally be eliminated because counter-directional waves can be generated by the pulse. There are two advantages in the method. One is that the tip can be quickly eliminated together with the body of spiral wave, and the other is that the injected pulse may be weak and the duration can be very short so that the original system is nearly not affected, which is important for practical applications.     

一种基于系统变量的线性和非线性变换实现混沌控制的方法

提出了一种通过系统变量的线性和非线性变换实现混沌控制的方法,以Henon映象和Lorenz系统作为两个典型的例子,验证了这种控制方法的有效性.结果表明,通过改变系统变量之间的线性变换矩阵,可以实现混沌系统中各种不稳定周期轨道的稳定控制.将这种方法推广到非线性(神经网络)变换,可以获得稳定的新的动力学行为.同时,从信息熵的角度,讨论了这种混沌控制方法的物理机制. 关键词：     

DC-DC变换器的信息熵分析

为确定不同反馈系数k下DC-DC变换器系统的行为,结合系统处于周期状态时的稳定性和系统处于混沌时不会重复经过每一点的特点,提出了一种采用极限思想和信息熵来估计DC-DC变换器非线性行为的方法.该方法能准确分析系统处于周期状态和混沌状态的熵值,量化了DC-DC变换器倍周期分叉和混沌行为.以一阶电压反馈DCM Boost变换器和DCM Buck变换器为例进行仿真.研究结果表明,所提出的信息熵可以准确反映分叉点、周期数及产生混沌的位置,完善了该类变换器非线性动力学分析的理论和方法.     

用常数周期脉冲方法控制耦合标准映象的混沌

将用常数周期脉冲方法控制保守系统的混沌运动的方法，用于控制高维系统耦合标准映象的混沌运动，计算了系统参数k=0.8和耦合常数β=0.04的有限时间李雅普诺夫指数，考察了不同系统参数和耦合常数下的有限时间李雅普诺夫指数随迭代次数的演化规律，从各次迭代的有限时间收敛区选择满足期望动力学特征的轨道片段，施加适当的脉冲强度找出其对应的周期不动点，从而得到期望的周期转道。     

控制单模激光Haken-Lorenz系统混沌的一种有效方法

基于变量脉冲反馈法(VPF)的设计思想,提出了一种控制非线性系统中混沌的新方法——变量变化率脉冲反馈(VRPF)法.将此方法应用到单模激光Haken-Lorenz系统混沌的控制中,计算机模拟结果表明,通过恰当地选择反馈系数和脉冲间隔,可以将系统稳定在1p、2p、3p…2mp、3np以及2mp×3np这样不同的周期轨道,并且获得同一周期轨道的反馈系数和脉冲间隔并不是唯一的.     

Controlling Chaos in Hénon Map by the Constant Feedback Method

We demonstrate the constant feedback and the modified constant feedback method to the Hénon map. Using the convergence of the chaotic orbit in finite time, we can control the system from chaos to the stable fixed point, and even to the stable period-2 orbit or higher periodic orbit by the action of a proper feedback strength and pulse interval. We also find that the multi-steady solutions appear with the same control strength and different initial conditions. The aim of this control method is explicit and the feedback strength is easy to determine. The method is robust under the presence of weak external noise.