保守系统的混沌控制

保守系统的混沌控制是一个重要而富有挑战性的研究课题。由于Liouville定理的限制和初始条件的特殊作用 ,使得适用于耗散系统的混沌控制方法不能直接用于保守系统。本文通过对耗散系统和保守系统混沌运动的特征进行分析和比较 ,阐述了保守系统混沌运动的规律 ,总结了近期研究过程中一些典型的基本理论和方法 ,综述了近年来保守系统混沌控制的相关进展和我们在保守系统的混沌控制方面所做的工作 ,并对保守系统混沌控制的应用和发展方向进行了展望。     

用周期拍方法控制非线性耗散系统和保守系统的混沌

通过分析无反馈周期拍方法控制耗散系统的动力学特性,找出了控制耗散系统混沌轨道的必要条件,并且对周期拍方法进行推广,在加上作为微扰的反馈项后,实现对2维Hamiltonian系统混沌轨道的控制.对于标准映象,系统的整体混沌轨道被稳定在目标周期轨道上,并且在有较弱外噪声的情况下具有鲁棒性.在3维连续流的情况下,与局限于Poincar e^-截面的脉冲控制方法进行比较,确定了两种控制方法各自的适用范围,结论是,为了稳定控制保守系统的混沌轨道,外加控制项必为耗散的. 关键词： 混沌控制 保守系统     

混沌系统的辅助参考反馈控制

研究了保守系统混沌运动的控制问题．在线性反馈控制方法的基础上提出了一种新的控制方法——辅助参考反馈法,给出了控制参数的选择原则,适当调整反馈系数和参考项即可以得到不同的周期轨道．数值研究证明了该方法能够有效地控制耗散混沌系统和保守系统,同时周期窗口在弱噪声干扰下具有很强的鲁棒性． 关键词：     

混沌Lorena系统的控制研究

研究了利用非线性控制理论控制混沌Ｌｏｒｅｎｚ系统的方法，通过施加ｂａｎｇ－ｂａｎｇ控制，可以把Ｌｏｒｅｎｚ系统的混沌运动转化成包含有短期和间断混沌态的多种不同形式的运动，特别是运用控制手段，可消除初始状态对运动不确定性的影响，使浊混沌运动转化并最终精确地维持在希望的平衡状态。     

一个一维周期驱动哈密顿系统的实例及混沌控制

提出一种新的周期驱动非线性不可积哈密顿系统模型,并对其特性进行了讨论.通过简单的非反馈控制装置对这一系统进行混沌控制,将其混沌轨道分别控制在周期,准周期及指定混沌轨道上.与以往的控制方法不同的是,控制项仅是一结构简单、可调节的限位装置.为保守系统混沌控制的实际应用提供可供选择的途径     

一个一维周期驱动哈密顿系统的实例及混沌控制

提出一种新的周期驱动非线性不可积哈密顿系统模型,并对其特性进行了讨论.通过简单的非反馈控制装置对这一系统进行混沌控制,将其混沌轨道分别控制在周期,准周期及指定混沌轨道上.与以往的控制方法不同的是,控制项仅是一结构简单、可调节的限位装置.为保守系统混沌控制的实际应用提供可供选择的途径.     

用直线稳定方法控制耦合哈密顿系统的混沌运动

讨论了不稳定不动点邻域的不稳定轨道的稳定问题．通过对系统施加外部的控制信号，将直线稳定方法推广到控制高维保守系统一耦合标准映象的混沌运动．通过对外加控制信号的调整，使系统不稳定不动点邻域的不稳定轨道沿着连接任意时刻轨道点和该不动点的直线趋向不动点，从而使难于控制的高维保守系统的不稳定轨道趋于稳定．这种方法不需要事先掌握系统动力行为，而且具有较强的抗干扰能力。     

一种基于保守混沌的密钥分发协议及图像加密算法

耗散混沌系统可以通过时滞嵌入法重构混沌吸引子,因而耗散混沌在基于混沌的信息加密技术中存在一定隐患.针对这一问题提出一种基于保守混沌的密钥分发协议及图像加密算法,该算法将图像数据通过Hash算法转换为保守混沌系统的初始值,形成一次一密的加密结构.然后利用保守混沌信号结合密钥分发协议生成二进制密钥流,该过程由发送方和接受方...     

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。     

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。     

Controlling Strong Chaos by an Aperiodic Perturbation in Area Preserving Maps

We demonstrate a method for controlling strong chaos by an aperiodic perturbation in two-dimensional Hamiltonian systems.The method has the advantages that the controlled system remains conservative property and the selection of the perturbation has a considerable diversity.We illustrate this method with two area preserving maps:the non-monotonic twist map which is a mixed system and the perturbed cat map which exhibits hard chaos.Numerical results show that the strong chaos can be effectively controlled into regular motions,and the final states are always quasiperiodic ones.The method is robust against the presence of weak external noise.     

一类约瑟夫森结混沌系统的谐和共振控制

引入外激和参激两种不同形式的谐和共振激励,探讨了一类约瑟夫森结(Josephson junction)系统的混沌控制问题.利用Melnikov方法研究了异宿混沌的生成和抑制,得到了在一定的控制激励振幅范围内,能确保异宿混沌被控制住,而且推导出控制激励与系统的激励两者之间的相位差和两者频率之间的共振阶数应满足的关系式.从定性的角度说明相位差在异宿混沌的控制中确实有着至关重要的影响,而且,数值方法的研究表明可通过调节相位来控制非自治系统中的稳态混沌.通过分析、比较外激和参激两种不同的共振激励对约瑟夫森结系统的异宿混沌的控制效果,得到对于较小的共振频率,宜采用参激激励,而对于较大的共振频率,宜采用外激激励. 关键词： 混沌控制 谐和共振激励 相位控制 Melnikov方法     

基于粒子群优化的混沌系统比例-积分-微分控制

基于比例-积分-微分(PID)控制算法的简单性和实用性,但对于复杂非线性系统控制时参数的难以确定问题,运用集群智能中的改进粒子群算法进行PID控制器的优化,并应用于若干混沌系统的控制.对Hénon混沌、Duffing混沌、六辊UC 轧机混沌、Nagumo-sato神经元混沌、Chen氏混沌以及永磁同步电动机混沌的控制进行了仿真研究.研究结果表明： 用PID进行混沌系统的输出反馈控制是有效的,从而拓宽了PID控制的应用范围; 用简单方法控制复杂混沌系统是完全可能的,对混沌系统的控制具有较好的参考价值; 粒子 关键词： 混沌 比例-积分-微分控制 粒子群优化算法     

利用凹槽滤波引导混沌系统到周期解

通过对混沌动力系统增加一个线性的反馈控制器——凹槽滤波器,引导一大类系统从混沌运动转化为期望的低周期运动.基于混沌的微扰判据——Melnikov方法,解释了该方法实现混沌控制的数学物理机理.控制仿真结果表明,该方法简单而实用,具有良好的应用前景,并能控制超混沌系统 关键词： 混沌控制 凹槽滤波 Melnikov方法     

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。     

束晕-混沌的非线性反馈离散控制

 基于非线性控制方法，提出了一种特殊的非线性反馈函数， 即小波反馈函数，用于离散控制强流质子束的束晕 混沌。控制后质子束的束晕强度因子很快趋于零，束均方根半径、束横向平均发射度等都减至控制前的三分之一稍多, 证明该控制方法切实有效，在工业上具有实用价值。     

Optical billiards for atoms

One of the central paradigms for classical and quantum chaos in conservative systems is the two-dimensional billiard in which particles are confined to a closed region in the plane, undergoing elastic collisions with the walls and free motion in between. We report the first realization of billiards using ultracold atoms bouncing off beams of light. These beams create the desired spatial pattern, forming an "optical billiard." We find excellent agreement between theory and our experimental demonstration of chaotic and stable motion in optical billiards, establishing a new testing ground for classical and quantum chaos.     

参数共振微扰法在Boost变换器混沌控制中的实现及其优化

参数共振微扰法是一种简单的非反馈混沌控制方法，它十分适合非自治系统的混沌控制.研究了这种方法在电流模式控制Boost变换器混沌控制中的应用，并通过对扰动相位进行优化 ，达到最优的混沌控制结果.同时对参数共振微扰法及其优化方法在Boost变换器混沌控制中的作用进行了理论分析，推导并计算了各种电路参数变化对有效的混沌控制所需的扰动的影响. 关键词： Boost变换器 混沌 混沌控制 参数共振微扰法     

一种基于间歇性正比于系统参量的脉冲微扰控制混沌方法

提出了用间歇性正比于系统参量的脉冲微扰控制混沌方法.用此法分别研究了一维和二维离散混沌系统的控制,获得了稳定的2ⁿP,2ⁿ*3^mP序列和128P,192P的高周期轨道.分析表明,对于一维逻辑斯谛映象的混沌控制,间歇性正比于系统参量的脉冲微扰法与间歇性正比于系统变量的反馈控制法是等效的. 关键词：