非线性恢复力耦合的振动系统广义同步与参数识别

对于一类非线性恢复力无法精确解析表达的简谐激励振动系统,建立了由原系统非线性恢复力激振的派生系统.证明了派生系统与原系统可以达到广义同步.派生系统可以自动与激励力频率、大小变化的原非线性振动系统保持广义同步.证明了由派生系统的广义同步,可以识别出原系统的阻尼系数、激振力幅值与频率.由Duffing系统的仿真计算结果可以看出,这种方法是有效的,而且识别精度较高. 关键词： 非线性恢复力 广义同步 混沌     

一类时变非线性振动系统的同步控制方法

对于一类非自治的非线性振动系统，设计了控制方法并建立了相应的派生系统，使得派生系统能与原系统达到同步.利用Lyapunov稳定性理论证明了两个系统在一定条件下可以达到同步，给出了耦合参数的选择条件.对于含参数激励与强迫激励的Mathieu方程以及拟周期激励的Duffing方程进行了实际的仿真计算，证明了派生系统可以与原系统的拟周期、混沌运动快速实现同步. 关键词： 派生系统 同步 差别方程     

利用Duffing系统的同步识别信号中的微小差别

对于非线性Duffing方程,建立了相应的派生系统,证明了派生系统可以与原Duffing系统实现完全同步.通过同步,可以识别出激振信号中的微小差别.在实际仿真计算中,在系统出现混沌运动时,对于相同的激振信号,会出现同步;对于有很小差别的信号,不会出现同步.在拟周期激励时,信号的振幅有微小差别也不会出现同步.计算结果证明了此方法的有效性. 关键词： 非线性系统 同步 信号     

Sprott系统的恒Lyapunov指数谱混沌锁定及其反同步

Sprott系统通过单绝对值项的非线性作用实现混沌,引入新的控制参数,可实现对该系统的恒Lyapunov指数谱混沌锁定,锁定以后的混沌信号幅度与相位可以调节. 基于Lyapunov势函数法,构建了反同步系统,在响应系统中只引入一个控制项,实现了锁定系统的反同步. 关键词： Sprott系统 Lyapunov指数谱 混沌锁定 反同步     

一个新分数阶超混沌系统及其混沌同步

给出了一个新的分数阶超混沌系统,利用严格数学理论实现了该分数阶超混沌系统的混沌同步,在同步过程中并未删除响应系统的非线性项,理论分析与仿真计算表明了同步方法的有效性. 关键词： 分数阶超混沌系统 混沌同步 非线性项     

利用单驱动变量实现一类混沌系统的线性和非线性广义同步

研究了一类混沌系统的线性和非线性的广义同步.对此类混沌系统,通过设计一个合适的响应系统,可以仅通过传递一个驱动变量实现系统的线性和非线性广义同步.给出了该响应系统设计的一般方法.由于只需传递一个信号,比已有方法具有更高的实用价值,理论推导和数值仿真进一步表明了该方法的有效性. 关键词： 混沌系统 广义同步 单驱动变量     

只有一个非线性项的超混沌系统

构造了只包含一个非线性项的四维超混沌系统,得到了系统的Lyapunov指数谱、周期轨道、拟周期轨道、混沌和超混沌吸引子.给出了此超混沌系统的电路实现原理图,利用EWB仿真得到了与数值仿真完全相符的动力学行为.同时给出了实现此超混沌系统同步的一种方法,并利用严格数学理论证明了该混沌同步方法.在同步过程中并未删除响应系统的非线性项,理论分析与仿真计算表明同步方法的有效性. 关键词： 四维超混沌系统 非线性项 Lyapunov指数谱     

布拉格声光双稳系统时空混沌的单向耦合同步

使用非线性动力学中的一维和二维耦合格子模型研究两个声光双稳系统的时空混沌同步.将驱动系统的输出以适当的比例耦合到响应系统并进行均衡, 能实现两系统的时空混沌同步.利用计算最大条件Lyapunov指数, 给出达到同步所需的最小耦合强度与系统参数的关系. 数值实验表明,在小噪声影响时仍然可以实现两系统的同步, 此法具有一定的抗干扰能力. 关键词： 单向耦合同步 时空混沌 布拉格声光双稳系统     

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     

非线性函数耦合的Chen吸引子网络的混沌同步

利用非对称非线性函数耦合混沌同步方法,讨论了Chen吸引子的混沌同步问题,数值模拟分析初始值和耦合强度因子的选择对于实现混沌同步的影响. 将非对称非线性函数耦合同步方法进一步推广发展到完全连接网络和由星形子网络构成的复杂大网络混沌同步的研究中. 提供了确定网络中神经元之间混沌同步状态稳定性的误差发展方程,并讨论各个耦合强度因子对网络同步稳定性过程的影响,给出了相应的稳定性范围. 通过数值模拟证明利用非线性函数作为耦合函数,实现完全连接网络、星形子网络构成大网络的混沌同步是有效的. 可以预测在网络的混沌同步 关键词： 非线性耦合函数 Chen吸引子 混沌同步 网络     

基于EMD方法的混沌时间序列预测

将经验模态分解(EMD)方法引入到非线性数据处理中,提出用EMD分解后的数据进行混沌预测的方法.通过Duffing方程和Lorenz系统的非线性响应预测实例表明,EMD分解后的信号和原始信号相比具有较小的最大Lyapunov指数,可提高预测时间和长时预测精度. 关键词： EMD 混沌 预测     

一类动力学系统通过函数耦合实现混沌同步

非线性动力学系统的混沌同步, 一般采用单向线性耦合的控制方式, 对于函数耦合方式研究的比较少. 这就存在一个问题, 对于非线性动力学系统, 在线性耦合实现混沌同步后, 是否其他函数的耦合方式都可以实现混沌同步? 本文对于一类非线性动力学系统, 研究了其线性耦合同步与函数耦合同步的关系, 证明当线性耦合实现同步后, 函数在满足一定的条件下, 可以通过函数耦合实现系统的混沌同步. 最后对于Duffing系统采用两种函数耦合进行了仿真计算, 证明了结论的正确性.     

Practical time-delay synchronization of a periodically modulated self-excited oscillators with uncertainties

This paper studies time-delay synchronization of a periodically modulated Duffing Van der Pol (DVP) oscillator subjected to uncertainties with emphasis on complete synchronization. A robust adaptive response system is designed to synchronize with the uncertain drive periodically modulated DVP oscillator. Adaptation laws on the upper bounds of uncertainties are proposed to guarantee the boundedness of both the synchronization error and the estimated feedback coupling gains. Numerical results are presented to check the effectiveness of the proposed synchronization scheme. The results suggest that the linear and nonlinear terms in the feedback coupling play a complementary role in increasing the synchronization regime in the parameter space of the synchronization manifold. The proposed method can be successfully applied to a large variety of physical systems.     

采用振幅耦合方法研究多旋转中心混沌振子的相同步

为了找到具有多个旋转中心的混沌系统的相同步与其动力学拓朴变化之间的对应关系，采用线性振幅线性耦合方法，研究了Lorenz系统和Duffing系统的相同步，首先对Lorenz系统和Duffing系统分别进行极坐标变换，在线性振幅耦合基础上计算了两个系统的平均旋转数和Lyapunov指数，发现，随耦合强度的增大，系统相同步与系统的Lyapunov指数跃变存在一一对应的关系，这表明具有多个旋转中心的混沌系统的相同步与系统动力学拓朴变化也存在着对应关系. 关键词： Lyapunov指数 振幅耦合 相同步     

快速混沌同步算法研究

在雷达、通信等工程应用中,发射信号时间有限,需要快速混沌同步. 而传统同步算法收敛速度较慢. 针对该问题,文章给出了一种快速混沌同步算法. 根据Taylor展开式,设计非线性控制变量,使得误差方程控制矩阵满足同步判定条件,进一步优选控制矩阵,仅需一步运算,便可快速同步. 此外,考虑到实际工程中往往只发射一个状态变量,文章以典型的连续Duffing系统和离散logistic系统为例,设计了单一变量驱动的快速同步. 仿真结果表明,与常见的单一耦合和OPCL(open-plus-closed-loop)同步相比,此算法收敛速度快,抗噪声能力强,具有更强的实际工程意义. 关键词： 混沌 快速同步 抗噪声     

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