非线性系统中混沌控制方法,同步原理及其应用前景（二）

非线性系统中混沌控制方法、同步原理及其应用前景（二）方锦清（中国原子能科学研究院，北京１０２４１３）第二部分混沌同步的类型及其原理引言：同步现象及其渊源在自然界及实验里存在大量的同步现象，有相当大的普遍性，渊如源悠久。但是，发现混沌同步现象，却是九...     

非线性系统中混沌的控制与同步及其应用前景（一）

全文系统地综述了非线性科学中一个富有挑战性及具有巨大应用前景的重大课题——非线性系统中混沌的控制与同步及其应用的主要进展,包括了作者关于超混沌同步及其控制等方面的研究成果。我们对现有的各种混沌的控制方法和混沌的同步原理提出了分类和评述。概述了实验与应用的现状,指出了发展前景,全文分为（一）（二）两篇,第（一）篇以混沌控制的机理和方法为主要论题展开广泛的讨论;第（二）篇以混沌的同步、超混沌的同步及其控制为论题,同时包括众多的实验应用的研究,进行较详尽的综述和分析评论,比较完整地概括了迄今国内外该课题的发展现状和主要趋势。     

光学密码术最新进展

在总结基于耦合半导体激光器光学混沌的产生和同步原理的基础上,讨论了其在光学密码术中的应用,提出了基于混沌载波的数字加密基本方案和改进方案,包括混沌掩膜法（CM）和混沌键控法（CSK）。最后,给出了混沌加密传输技术的一些最新进展,如相位调制（PM）、自由空间光学链路（FSOL）、多激光器和多用户方案等。     

非线性系统中混沌的控制与同步及其应用前景（一）

全文系统地综述了非线性科学中一个富有挑战性及具有巨大应用前景的重大课题－－非线性系统中混沌的控制与同步及其应用的主要进展，包括了作者关第超混沌同步及其控制等方面的研究成果。我们对现有的各种混沌的控制方法和混沌的同步原理了分类和评述。     

光电负反馈下单向耦合注入垂直腔表面发射激光器的混沌同步特性研究

基于自旋反转模型（SFM）,对光电负反馈下单向耦合注入垂直腔表面发射激光器（VCSEL）的混沌同步特性进行了数值仿真和理论分析.研究结果表明：随着反馈强度的增加,激光器输出功率呈现两个不同的混沌区域.在单一偏振模区域,能实现很好的同步性,但接近两模共存时,同步质量急剧下降;在两模共存区域,偏振模的连续性差,同步质量不理想.两模共存时的同步质量比单一偏振模差的这一特性,与已报道的基于光反馈的情景相反.产生这一特殊现象的原因是光电负反馈诱发了偏振模竞争效应.此外,还发现内部参数的变化对两个混沌区域的选取有较大 关键词： 线性偏振模 光电负反馈 垂直腔表面发射激光器（VCSEL） 混沌同步     

对称非线性耦合混沌系统的同步

研究两个对称非线性耦合混沌系统的同步问题.通过对系统线性项与非线性项的适当分离， 构造一个特殊的非线性耦合项，发现在耦合强度α＝05附近的某一区域里存在稳定的 混沌同步现象.提供判断同步误差稳定性的方程，利用线性系统的稳定性分析准则和条件Lya punov指数来检验同步状态的稳定性.新方法适用于连续时间系统的混沌同步，也适用于具有 两个（或多于两个）正Lyapunov指数的超混沌系统.以Lorenz系统，超混沌Rssler 系统作 为算例，数值模拟结果证实所提新方法的有效性. 关键词： 混沌 同步 非线性耦合 稳定性准则 超混沌     

用同步混沌电路实现保密通信的演示实验

用同步混沌电路实现保密通信的演示实验刘建东，刘建猷（张家口师专）（天津大学）混沌做为物理学科的一个重要的前沿课题，已引起人们广泛的兴趣．混沌现象的最本质特征在于它对初始条件的灵敏依赖性，它是可确定的，但又是不可预测的．近年的研究发现，它在激光、通信、...     

超混沌R(o)ssler系统构成的星形网络的混沌同步

通过对超混沌系统线性项与非线性项的适当分离配置,构造一个特殊的非线性耦合函数作为单元之间的耦合函数,提出非线性非对称耦合混沌同步方法,研究超混沌Rossler系统单元按照星形连接形式组成网络的同步问题.发现耦合强度在某一区域里存在着稳定的混沌同步现象.分析并讨论了不同参数在耦合过程中对混沌同步过程及其稳定性的影响.数值模拟结果证实该方法的有效性.     

超混沌R?ssler系统构成的星形网络的混沌同步

通过对超混沌系统线性项与非线性项的适当分离配置，构造一个特殊的非线性耦合函数作为单元之间的耦合函数，提出非线性非对称耦合混沌同步方法，研究超混沌Rssler系统单元按照星形连接形式组成网络的同步问题.发现耦合强度在某一区域里存在着稳定的混沌同步现象.分析并讨论了不同参数在耦合过程中对混沌同步过程及其稳定性的影响.数值模拟结果证实该方法的有效性. 关键词： 超混沌同步 非线性耦合 R ssler系统 星形网络     

改进恒Lyapunov指数谱混沌系统的同步方法与特性研究

改进恒Lyapunov指数谱混沌系统的特殊的分段线性结构及其全局线性调幅参数与倒相参数的存在性,赋予了其同步体系新的可实现性与可调节性.依据广义同步的原理,构造合适的驱动系统与响应系统,可以实现恒Lyapunov指数谱混沌系统的广义同步;改变响应系统的参数,可实现完全同步与广义投影同步;改进恒Lyapunov指数谱混沌系统的全局线性调幅参数能对驱动与响应系统的状态变量幅值实施同步升降控制,倒相参数能对某一特定状态变量实施同步倒相控制.这种同步体系无需专门的控制器,结构简单,易于实现.文章最后设计了同步体系的实现电路,实验仿真结果证明了混沌同步方法的可行性,也验证了恒指数谱混沌系统特殊参数对同步体系状态变量幅值与相位的调控作用.     

激光及其高阶级联系统中的超混沌同步与控制

以描写失谐单模激光特性的复数洛仑兹－哈肯系统及其高阶级联系统作为一个典型例子，首先用驱动－响应关系实现了超混沌同步．采用间歇正比于所有系统主变量反馈控制法，实现了超混沌的稳定控制．引入的思想方法及概念可以拓广到其他超混沌系统的同步及其控制．指出了混沌同步、超混沌同步及其控制可能的应用潜力．     

永磁同步电动机中基于冲洗滤波技术的混沌控制研究

针对永磁同步电动机中存在的混沌运动,给出了一种基于冲洗滤波（washout filter）技术的永磁同步电动机混沌控制方法.该方法以永磁同步电动机的电流作反馈,实现了混沌运动的控制.该控制方法不影响原系统的参数,只需要调整滤波器的控制参数,算法简单、易于工程实现.数值仿真结果表明了该方法的有效性和鲁棒性. 关键词： 冲洗滤波器 永磁同步电动机 混沌控制     

基于分数阶滑模面控制的分数阶超混沌系统的投影同步

本文通过设计一个新型的含分数阶滑模面的滑模控制器,应用主动控制原理和滑模控制原理,实现了一个新分数阶超混沌系统和分数阶超混沌Chen系统的投影同步.应用Lyapunov理论,分数阶系统稳定理论和分数阶非线性系统性质定理对该控制器的存在性和稳定性分别进行了分析,并得到了异结构分数阶超混沌系统达到投影同步的稳定性判据.数值仿真采用分数阶超混沌Chen 系统和一个新分数阶超混沌系统的投影同步,仿真结果验证了方法的有效性. 关键词： 分数阶滑模面滑模控制器 稳定性分析 分数阶超混沌系统 投影同步     

控制混沌现象的一个简单方法

控制混沌现象的一个简单方法邓家干，王兰芳（广西农业大学南宁５３００ｏ５）（陕西工学院汉中７２３００３）张桂樯（上海复旦大学２００４３３）前言近年来，科学界热烈地开展混沌现象的研究．人们对混沌象表现出极大兴趣，主要在于它涉及到小至原子，大王宇宙的各个领...     

超混沌Qi系统的错位投影同步及其在保密通信中的应用

提出了一种新型的混沌系统同步方法,即错位投影同步,要求驱动系统和响应系统中的所有状态向量,至少有一对不是按照原有的对应关系成比例同步,而是按照向量的错位关系成比例投影同步.以新型的四维超混沌Qi系统为例,分析出23种混沌系统的同步方案.针对其中一种同步,基于Lyapunov稳定性理论,设计有效的非线性控制器,实现初始值不同的两个超混沌Qi系统错位投影同步.另外,将该方法应用于混沌保密通信中,基于改进的混沌掩盖通信原理,在发送端使用超混沌信号对信息信号进行加密并发送,最后从同步后的接收端系统不失真地恢复出有用信号.数值仿真表明,该方案有着良好的通信和保密特性.     

基于Takagi-Sugeno模糊模型的超混沌系统自适应投影同步及参数辨识

研究了不确定超混沌系统的自适应投影同步问题.基于Takagi-Sugeno（T-S）模糊模型,设计了一种自适应模糊控制器和参数更新规则.利用Lyapunov稳定性理论,证明了所提方案可以实现不确定超混沌系统的投影同步,并同时辨识出未知的系统参数.通过对超混沌Lorenz系统的数值仿真实验进一步验证了所提方案的有效性. 关键词： Takagi-Sugeno模糊模型 自适应 投影同步 超混沌     

跃变参数混沌同步及其应用

建立了跃变参数混沌同步的数学模型，提出并证明了其同步的充分条件，在理论上分析了充分条件的可实现性.提出了跃变参数混沌同步和跃变周期同步的有效算法，借助Chua混沌系统仿真实现了参数跃变混沌同步保密通信.最后，分析了跃变参数混沌保密通信对抗现有混沌窃听方法的性能.仿真结果表明跃变参数混沌同步及其保密通信具有易实现和强保密性等优点.     

基于频率失谐的光混沌同步开关的特性研究

针对实验报道的光混沌同步开关现象,建立了基于半导体激光器的光混沌同步开关的理论模型.利用该模型,数值模拟了不同外腔反馈强度和注入强度下的光混沌同步开关特性.结果表明：固定外腔反馈强度,不同注入强度下的混沌同步开关的对比度和宽度均不同;当注入强度与外腔反馈强度相同时,开关的对比度达到最大值;进一步地,当外腔反馈强度和注入强度同步增强时,混沌同步开关的对比度和宽度均单调增大. 关键词： 光混沌同步开关 半导体激光器 频率失谐 外腔反馈     

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     

一类混沌系统的修正函数投影同步

针对一类混沌系统,通过构造合适的响应系统,提出一种修正函数投影同步方法.基于单向耦合同步原理,给出了两种响应系统的设计方案,由于只需向响应系统传送一个驱动变量即可实现混沌修正函数投影同步,因而实用性更强.利用Lyapunov稳定性理论给出了相应的证明. 最后以一个超混沌系统进行了数值仿真,仿真结果进一步表明该方法的有效性. 关键词： 混沌系统 修正函数投影同步 单向耦合