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     

混沌系统的非线性连续预测变结构控制与同步

在连续时间混沌系统的控制与同步问题统一处理的基础上,给出一种可实现两个相同或不同连续时间混沌系统的控制与同步的预测变结构控制方法.其控制器由针对对象标称非线性模型设计的连续预测控制器和针对对象不确定性设计的滑模变结构控制器组成.所提出的方案具有变结构控制鲁棒性强的优点,实现了系统对参考信号的追踪控制.数值仿真表明了本方法的有效性 关键词： 混沌同步 预测控制 滑模 变结构 鲁棒性     

通用标量混沌信号同步系统及其控制器的backstepping设计

以寻求通用标量混沌信号同步系统为目标,虚拟控制项加权为变量的严格反馈形式变参数系统为对象,采用带有调谐函数的自适应backstepping设计方法,设计了反馈控制器和相应的参数自适应律.采用所给控制器和参数自适应律,可以使通用系统的输出渐近同步于任意已知结构混沌系统的输出.理论与计算机仿真结果均证实了通用标量混沌信号同步系统及其控制器的有效性. 关键词： 混沌 严格反馈 backstepping设计 自适应控制     

利用标量控制器实现一类混沌系统同步

研究了一类混沌系统的混沌同步，对此类混沌系统，通过设计一个合适标量控制器，可以实现系统的混沌同步.给出了该标量控制器设计的一般方法，并从理论上得到了混沌同步的充分和必要条件，且此充分和必要条件与混沌系统的性质无关. 关键词： 混沌系统 标量控制器 混沌同步     

基于非线性控制的超混沌Chen系统混沌同步

研究了基于非线性控制的超混沌Chen系统的混沌同步问题.基于Lyapunov稳定性理论，设计了非线性控制器，改进了Jiang和Huang等设计的同步误差系统的Lyapunov函数形式，理论证明了超混沌Chen系统的自同步和超混沌Chen系统与超混沌R?ssler系统的异结构同步.数值模拟进一步验证了所提出方案的有效性. 关键词： 超混沌Chen系统 自同步 异结构同步 非线性控制器     

一类五阶超混沌电路系统的加速追踪控制与投影同步

设计了一种统一形式的非线性状态反馈控制器,实现了一类五阶超混沌电路系统的状态变量与任意给定参考信号的追踪广义投影同步.通过取不同的比例因子和加速因子,可以快速获得与超混沌系统和多个不同维混沌系统之间的异结构广义投影同步、周期信号的广义投影同步,以及将五阶超混沌系统快速控制到周期态和期望的平衡点.数值仿真进一步表明了该方法的有效性. 关键词： 超混沌电路 追踪控制 广义投影同步 加速因子     

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.     

自适应同步参数未知的异结构分数阶超混沌系统

基于分数阶系统稳定理论,实现了分数阶超混沌CYQY系统与参数未知的分数阶超混沌Lorenz系统间的异结构自适应同步.不仅设计了控制器,还设计了参数自适应规则并保留了非线性项.数值仿真证实了自适应控制器的有效性. 关键词： 分数阶 超混沌 同步 自适应     

一类具有可变系数的混沌系统的同步

本文基于系统传递函数矩阵的严格正实性, 针对一类具有可变系数的混沌 (或超混沌) 系统的自同步与异结构同步问题提出了解决方法. 通过在响应系统中加入同步控制器, 并将待同步系统导出的误差系统中的非线性部分作为误差系统输入, 将误差状态变量作为误差系统输出, 使误差系统的传递函数矩阵成为严格正实的, 这样可使误差系统的原点是渐近稳定的, 即两系统达到稳定的混沌 (或超混沌) 同步. 所设计的同步控制器参数选取范围明确, 均为线性的, 且对于待同步系统的系数变化具有一定的鲁棒性. 文中给出了同步控制器的具体设计过程和同步结果, 并结合数值仿真验证了该方法的可行性与有效性. 关键词： 严格正实 可变系数 混沌同步     

一类混沌系统观测器

对Rssler系统、Chua系统等一类混沌系统讨论了混沌观测器的设计问题,对该类系统利用一个非线性标量信号实施反馈就可以使得观测器的状态变量与被观测系统的状态变量达到同步. 关键词： 混沌系统 状态观测器 同步     

Generalized projective synchronization of chaotic systems with unknown dead-zone input: observer-based approach

In this paper we investigate the synchronization problem of drive-response chaotic systems with a scalar coupling signal. By using the scalar transmitted signal from the drive chaotic system, an observer-based response chaotic system with dead-zone nonlinear input is designed. An output feedback control technique is derived to achieve generalized projective synchronization between the drive system and the response system. Furthermore, an adaptive control law is established that guarantees generalized projective synchronization without the knowledge of system nonlinearity, and/or system parameters as well as that of parameters in dead-zone input nonlinearity. Two illustrative examples are given to demonstrate the effectiveness of the proposed synchronization scheme.     

Control of spatiotemporal chaos: A study with an autocatalytic reaction-diffusion system

The characterization of chaotic spatiotemporal dynamics has been studied for a representative nonlinear autocatalytic reaction mechanism coupled with diffusion. This has been carried out by an analysis of the Lyapunov spectrum in spatiallylocalised regions. The linear scaling relationships observed in the invariant measures as a function of thesub-system size have been utilized to assess the controllability, stability and synchronization properties of the chaotic dynamics. The dynamical synchronization properties of this high-dimensional system has been analyzed using suitable Lyapunov functionals. The possibility of controlling spatiotemporal chaos for relevant objectives using available noisy scalar time-series data with simultaneous self-adaptation of the control parameter(s) has also been discussed.     

切换统一混沌系统族

拓展统一混沌系统的非线性函数,构建包含6类子系统的切换统一混沌系统族,不仅每个子类系统在参量空间随系统参数的变化实现切换,而且6类子系统在状态空间随系统非线性函数的变化实现连续切换.利用Lyapunov指数谱和分岔图对6类子系统随系统参数变化的整体情况进行分析,用数字信号处理(DSP)芯片对典型混沌系统的分时切换进行硬件实现. 关键词： 统一混沌系统 切换律 Lyapunov指数 数字信号处理     

非线性耦合超混沌R(o)ssler系统和网络的同步

研究两个通过非线性函数对称耦合的超混沌Roessler系统的同步问题．通过对超混沌系统的线性项与非线性项的适当分离,构造一个特殊的非线性函数,作为耦合函数,发现在耦合强度α=0．5附近的一小段区域里存在稳定的超混沌同步现象．利用线性系统的稳定性分析准则和条件Lyapunov指数来检验同步状态的稳定性,并进一步研究了由多个超混沌Roessler系统单元通过非线性函数按照完全连接形式组成的网络的混沌同步问题。显示许多耦合单元组成的网络,满足同步稳定性的耦合强度的取值范围可以仅从2个单元组成的网络的参数取值范围估计到。此外发现耦合强度的值与耦合单元数量成反比,数值模拟结果证实所提出方法对超混沌系统和网络的混沌同步是有效的。     

新的具有光滑二次函数混沌系统的构建与实现

拓展和改变Lorenz混沌系统的非线性函数,构建一个新的具有光滑二次函数的自治混沌系统,系统包含3个系统变量乘积的非线性函数项和5个平衡点,详细讨论了平衡点的性质并计算了分形维数.利用分岔图和Lyapunov指数谱对系统随参数变化的情况进行分析后得出,系统会发生倍周期分岔.用数字信号处理芯片对混沌系统进行硬件实现,实验结果表明理论分析的正确性以及系统具有较为复杂的动力学行为. 关键词： 混沌系统 分岔图 Lyapunov指数 数字信号处理     

分数阶Genesio-Tesi系统的混沌动态和同步

本文首先通过数值仿真研究了分数阶Genesio-Tesi系统的混沌动态。发现阶数小于3的分数阶Genesio-Tesi系统存在混沌行为和该分数阶系统存在混沌的最小阶是2.4。然后提出了一种通过标量驱动信号同步分数阶混沌Genesio-Tesi系统的驱动响应同步方法。基于分数阶系统的稳定理论，该同步方法是简单的和理论上严格的。它不需要计算条件Lyapunov指数。仿真结果说明了所提同步方法的有效性。     

基于忆阻器的多涡卷混沌系统及其脉冲同步控制

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,能够提高混沌系统的信号随机性和复杂度.本文基于增广Lü系统设计了一个三维忆阻混沌系统.仅仅通过改变系统的一个参数,该系统能产生单涡巻、双涡卷和四涡巻的混沌吸引子,说明该系统具有丰富的混沌特性.首先对该忆阻混沌系统的基本动力学行为进行了理论分析和数值仿真,如平衡点稳定性、对称性,Lyapunov指数和维数,分岔图和Poincare截面等.同时,建立了模拟该忆阻混沌系统的SPICE(simulation program with integrated circuit emphasis)电路,给出了不同参数下的电路实验相图,其仿真结果与数值分析相符,从而验证了该忆阻混沌系统的混沌产生能力.由于脉冲同步只在离散时刻传递信息,能量消耗小,同步速度快,易于实现单信道传输,因而在混沌保密通信中更具有实用性.因此,本文从最大Lyapunov指数的角度实现了该忆阻混沌系统的脉冲混沌同步,数值仿真证实了忆阻混沌系统的存在性以及脉冲同步控制的可行性,为进一步研究该忆阻混沌系统在语音保密通信和信息处理中的应用提供了实验基础.