自由电子激光中的混沌现象及控制

本文评述了高技术项目之一自由电子激光（下文中简记为ＦＥＬ）中的混沌问题。着重讨论了ＦＥＬ中电子运动和光场发展的不稳定性与混沌现象，以及电子相空间运动轨道的混沌与光场混沌的控制、利用等。在讨论过程中，利用了混沌理论研究中的一些典型方法，如作Ｐｏｉｎｃａｒｅ截面，画电子的相空间运动轨道，计算Ｌｉａ－ｐｕｎｏｖ指数，作功率谱等。从而揭示ＦＥＬ中各种稳定、不稳定、及混沌等现象的内在规律性。最后，针对探索ＦＥＬ的新概念、ＦＥＬ技术的发展等问题，本文提出了一些具体的建议。     

一个新的混沌系统的动力学分析及混沌控制

提出了一个新的混沌系统,研究了其基本动力学特性.设计了实现该系统的混沌电路,电路实验结果验证了系统的混沌行为.根据Lyapunov稳定性理论,采用自适应backstepping控制方法,把系统控制到一个有界点.数值仿真证明了该方法的有效性和可行性.     

一个简单延迟非线性系统的动力学行为及混沌同步

分析一个简单二阶延迟系统的Hopf分支和混沌特性, 包括分支点、分支方向和分支周期解的稳定性, 解析求出退延迟情况下, 这个系统的相轨线方程; 通过数值计算并绘制分岔图, 揭示系统存在由倍周期通向混沌的道路; 利用单路线性组合信号, 反馈控制实现系统的部分完全同步; 利用主动-被动与线性反馈的联合, 实现系统的完全同步; 设计和搭建系统的电子实验线路, 并从实验中观测到与理论分析或数值计算相一致的结果. 关键词： 延迟非线性系统 电路实验 Hopf分支 混沌     

基于Lyapunov方程的分数阶新混沌系统的控制

新混沌系统是一种不同于Lorenz混沌系统、Chen混沌系统以及Liu混沌系统的新的三阶连续自治混沌系统.本文基于波特图的频域近似方法,提出了一种混合型电路单元来近似实现分数阶算子,并设计电路实现了2·7阶新混沌系统.基于Lyapunov方程的系统稳定性判定理论,设计了相应的控制器,实现了对分数阶新混沌系统的控制.     

混沌电路及微扰限幅法控制混沌电路的演示实验

设计了一个基于限幅法控制混沌的实验电路。该电路结构简单，仅用一个电压可调的二极管限幅电路，通过微扰限幅得到多个被稳定的周期轨道，可用于大学物理实验教学中。     

控制超混沌的电路实验

基于限幅法控制混沌的原理，设计了一个控制超混沌的实验电路，采用单限幅的方式，得到了被稳定住的不同的周期轨道，同时进行了数值模拟计算，模拟结果与实验结果相吻合。     

一个新的超混沌系统及其自适应追踪控制

通过在一个三维混沌系统中加入状态反馈控制器, 构造出一个新的四维超混沌系统. 分析表明, 随着不同参数变化该系统呈现周期、复杂周期、准周期、混沌及超混沌运动. 同时设计出模拟电子电路对该超混沌系统进行了实验验证. 最后, 设计了一个自适应追踪控制器,实现了其对各种不同参考信号的单变量追踪控制.     

一个混沌电路及其实验结果

给出了仅仅由几个运算放大器、电容和电阻组成的一个新混沌电路. 对混沌电路的状态方程进行计算表明，该系统具有一个正的李雅谱诺夫指数，数值计算得到了此系统的混沌吸引子. 同时，对此混沌系统进行了电路实现，得到了混沌电路的吸引子，结果表明，实验结果与数值计算结果完全符合. 最后，对该混沌电路中的两个可调电阻的变化对混沌电路的影响进行了研究，结果表明可调电阻在一定范围内变化时，电路仍然保持有基本相同的混沌输出. 关键词： 混沌电路 李雅谱诺夫指数 电路实验结果     

一个新的五阶超混沌电路及其研究

提出一个新的五阶超混沌电路. 该电路由三个线性电感、两个线性电容、一个线性负电阻和二个非线性元件组成,并具有π形的电路结构. 其主要特征是,利用非线性元件的作用来切换电路中的时间常数,使其电压和电流发生急剧变化. 利用负电阻可满足电路局部发散的条件,并且这种电压和电流的急剧变化以及局部发散是该电路产生混沌与超混沌的两个前提条件. 分岔和李雅普诺夫指数计算结果表明,随着分岔参数的改变,电路的振荡机理由周期态演变为混沌态,再由混沌态演变为超混沌态. 设计了五阶超混沌电路,给出了硬件实验结果. 关键词： 超混沌电路 超混沌吸引子 电路实验     

混沌行为的计算机模拟

在计算机日益普及的今天，工程设计领域中，人们通过对研究对象建模，用计算机程序分析其各种性能，寻找出最优方案，然后再予以物理实现，这就是计算机仿真科学．计算机仿真及与此相关的CAA和CAD技术已经成为科学研究及工程设计的必要手段．在物理实验教学中，计算机也不仅仅局限于处理各种实验数据，提洪先进的测试手段，除此之外，它将成为我们模拟各种物理实验的平台，成为我们展示物质世界奥妙的有效手段．计算机模拟一方面可以节约经费，另外，可以实现许多采用实验手段难以完成的事情，例如，通过汁算机模拟，可以捕捉到稍纵即逝…     

OGY方法控制混沌的电路实验

介绍了基于OGY方法控制离散混沌的实验电路方法，以Henon电路为例实现了对其系统不稳定不动点的控制，实验结果与理论分析一致．     

延迟变量反馈法控制离散混沌系统的电路实验

利用电子线路实验实现了一个具有混沌和超混沌特性的二维离散系统以及延迟变量反馈和它的增强型的方法用于混沌和超混沌的控制.实验结果，包括控制前实验电路出现的各种复杂行为和控制后从实验中观测到的许多被稳定住的周期状态，与理论分析和数值计算的结果几乎完全一致.也证实了增强型延迟变量反馈法控制混沌和超混沌的有效性.     

变型蔡氏电路中混沌控制的实验研究

将变型蔡氏电路与线性二阶电路相耦合．进行线性二阶电路对变型蔡氏电路非反馈混沌控制的实验研究．实验结果表明：变型蔡氏电路比蔡氏电路具有更强的鲁棒性，更易实现混沌控制．     

用系统变量比例脉冲方法控制超混沌的电路实验研究

利用电子线路实验实现了用正比于系统变量周期脉冲扰动法(PP-SV)控制超混沌,只用单一输出信号作为反馈信号,改变原来只对系统变量进行自身替换的方式,将反馈信号加到系统的其他变量上.将这种改进的方式用于一个超混沌电路中,得到了很好的控制效果.数值模拟结果与实验结果基本符合. 关键词： 超混沌 电路实验 脉冲扰动 反馈控制     

混沌的控制与同步

阐述了混沌控制与同步研究的基本思想和主要方法，并介绍了其应用和发展方向．     

一个超混沌六阶蔡氏电路及其硬件实现

文章构建了一个新的超混沌六阶蔡氏电路,计算了该系统的Lyapunov指数和维数,给出了系统的数值仿真相图.同时,设计了相应的电子电路并进行了硬件实现,实验结果与仿真结果完全吻合,由此证实了该系统不仅存在而且可物理实现. 关键词： 六阶蔡氏电路 超混沌 硬件实验 混沌发生器     

地磁场反转的混沌现象

在用以模拟地磁场反转的带分路的多盘模型的基础上 ,用模型方程的解来模拟地磁场的反转变化 ,用模型方程的混沌现象来比拟地磁场反转的混沌现象。     

关于含二次非线性项受迫振动系统的混沌现象

本文用Melnikov方法得到了含二次非线性项受迫振动系统的混沌阈值,分析了参数对阈值的影响,与以往用近似二维叠代和数值积分的结果进行了比较。 关键词：     

含有单相铁芯变压器的铁磁混沌电路的分析及控制

对一个含有单相铁芯变压器的三阶非自治铁磁混沌电路进行了理论研究和计算机仿真分析.研究表明,仅含由磁通链控制的非线性电感器件的三阶非自治电路可以作为一个四阶自治改进系统来分析.数值仿真和电路实验证实了此系统确实存在混沌动力学行为.同时,还提出了一种通过改变线性电容参数控制混沌的方法.     

一个新的超混沌系统

基于一个新三维混沌系统,通过引入非线性控制器,构造出一个新的四维超混沌系统,并对该系统的动力学行为进行了研究,包括它的Lyapunov指数谱、分岔图等.分析表明,新的四维系统随着新引入的参数变化呈现周期、复杂周期、混沌及超混沌动力学行为;设计的硬件电路的实验结果也证实了相关结果. 关键词： 超混沌 Lyapunov指数 分岔图 混沌电路