Lorenz系统的自适应反同步控制及其应用

针对参数未知的Lorenz混沌系统,根据Lyapunov稳定性原理,给出了自适应同步控制器和参数自适应率,实现了系统的反同步与参数估计。将该同步方案应用于保密通信,设计了混沌掩盖保密通信方案。基于Matlab的数值仿真结果证明了自适应反同步控制方法和保密通信方案的有效性。     

超混沌反同步控制及其在保密通信中的应用

针对超混沌系统的反同步进行了研究,设计出非线性控制器,实现了超混沌系统的自同步,借助Lyapunov稳定性定理,从理论上保证了超混沌反同步控制的稳定性。将超混沌异结构反同步方法应用于混沌掩盖保密通信,有用的信息信号被调制到超混沌系统的状态变量,并隐藏在系统参数中,与混沌信号一起传送到接收端,发送系统和接收系统同步以后,在接收端解密,恢复出信息信号。仿真结果表明,该方法可以实现单调快速同步,应用于保密通信,可以达到掩盖和隐藏有用信号的目的,并且可以无失真地恢复有用信号。     

基于动态设计变量优化方法的代数黎卡提方程算法与应用

目的 针对代数黎卡提方程的求解问题,基于动态设计变量优化方法原理,构建一种新的任意n×n阶代数黎卡提矩阵元素的优化求解方法,以实现未知元素的快速程序计算.方法 引入动态设计变量优化方法,以代数黎卡提矩阵中的独立未知元素为设计变量,以定义的求和矩阵方程中的每一项的平方和构造目标函数,建立求解未知矩阵元素的最优化问题,并编制通用程序来获得未知矩阵元素的求解.结果 通过典型算例和最优控制问题的计算分析,获得精确计算结果与实际控制问题的实现,验证了所提方法的有效性和通用性.结论 所提方法是有效的,能为多阶代数黎卡提方程快速精确求解和控制参量计算等问题的分析提供有效新思路.     

一类连续混沌动态系统的状态观测器

为了实现一类混沌动态系统状态变量的观测，提出了混沌系统的非线性状态观测器的设计方法.基
于混沌动态系统的非线性函数项满足Lipschitz条件的基础上，利用李亚普诺夫稳定性理论，构造混沌系
统及其非线性观测器的状态误差方程的李亚普诺夫函数，给出了连续混沌动力学系统的状态观测器设计方
法，详细讨论了观测器控制参数的取值范围，研究了控制参数与观测器系统收敛速度的关系，并以
Duffing和Lorenz混沌动态系统为例进行了研究，仿真结果表明，利用该方法可以使观测器快速跟踪混沌
系统的状态变量，实现连续混沌动态系统状态变量的估计.     

多涡卷混沌同步技术的研究

混沌信号是确定性非线性系统产生的极其复杂的不确定的信号，具有对初始条件的极端敏感性。将混沌信号引入保密通信系统的设计，具有保密能力强，系统简单等优点。而混沌同步是实现混沌保密通信的重要条件。研究多涡卷混沌系统的同步技术，设计多涡卷混沌保密通信系统，能进一步提高混沌系统的保密性能，增加破译难度。通过采用相互耦合法、自适应同步法对多涡卷混沌系统进行同步的仿真研究，设计正确的同步驱动函数和选择恰当的参数，两个混沌系统能达到同步。对其同步性能进行比较，可以发现自适应同步法的同步建立的时间较短，而耦合同步法的误差较小，两者各有优缺点。在混沌保密通信系统的设计中应按具体要求适当地选择混沌系统的同步方法。     

失配混沌系统的同步研究

为实现参数失配的混沌系统或者不同混沌系统之间的混沌同步问题,提出了一种基于高增益观测器的滑模控制混沌同步方法.该方法以混沌同步误差系统的标准型为模型,将2个参数失配或者系统结构的差异扩张成系统的状态,利用可测的系统信息来构造高增益观测器估计系统的所有状态,并设计出物理上可实现的滑模控制策略,有效地解决了参数失配系统或者不同系统之间的混沌同步.理论分析以及在保密通信中的应用仿真结果都验证了方法的可行性和有效性.     

错位修正混沌函数投影同步及在保密通信中的应用

研究了一种新的错位修正混沌函数投影同步控制方法及其保密通信应用.基于Lyapunov稳定性理论和主动控制方法,设计非线性反馈控制器和参数更新规则,实现了两个同结构的超混沌系统的不同状态变量之间的错位修正函数投影同步并估计出未知参数.将此方法用于基于混沌遮掩调制的保密通信中.信息信号经过函数转换后被驱动系统状态变量遮掩并作为驱动信号传送到接受端,在接受端通过消除函数尺度因子和反函数变换对信息信号进行恢复.该控制策略具有较强的保密性和实用性.数值仿真证明了该控制方法的有效性.     

多涡卷混沌同步技术的研究

混沌信号是确定性非线性系统产生的极其复杂的不确定的信号,具有对初始条件的极端敏感性。将混沌信号引入保密通信系统的设计,具有保密能力强,系统简单等优点。而混沌同步是实现混沌保密通信的重要条件。研究多涡卷混沌系统的同步技术,设计多涡卷混沌保密通信系统,能进一步提高混沌系统的保密性能,增加破译难度。通过采用相互耦合法、自适应同步法对多涡卷混沌系统进行同步的仿真研究,设计正确的同步驱动函数和选择恰当的参数,两个混沌系统能达到同步。对其同步性能进行比较,可以发现自适应同步法的同步建立的时间较短,而耦合同步法的误差较小,两者各有优缺点。在混沌保密通信系统的设计中应按具体要求适当地选择混沌系统的同步方法。     

几何约束求解的BFGS混沌混合算法

为了提高约束求解的效率和鲁棒性，提出了一个将混沌方法嵌入BFGS算法的约束求解混和算法.将
约束求解问题转化为优化问题，并对多变量函数求全局极值，用混沌算法跳过局部搜索陷阱.算法分析确
定几何元素的初始搜索范围，并利用BFGS方法的超线性收敛速度和混沌优化方法的内在特点进行求解.对
Camel函数极值和正五边形约束求解的实验结果表明，该混合算法能够处理欠/过约束问题，有效克服BFGS
算法容易陷入局部最优以及无法越过临界点的情况，可以高效鲁棒地进行约束求解.     

利用同步混沌系统和对称混沌信号实现保密通信

混沌是确定性混沌，有确定的演变规律，因而它有可利用的基础，将混沌信号与有用信号迭加发送，在接收端再利用混沌信号解码，是实现混沌保密通信的基本思路，混沌电路满足某些条件时可以锁频，为加载信息提供了可能和方便．本文指出，著名的Ｌｏｒｅｎｚ系统具有严格的对称性，可将该特性用于同步混沌系统，以实现保密通信，文章还详述了实现混沌保密通信的方案和技术条件，就利用同步混沌电路和对称混沌信号实现保密通信进行了探讨．     

参数不确定异结构混沌系统的自适应同步控制

针对一类参数未知的不确定混沌系统,将自适应方法与非线性反馈方法相结合,实现了异结构混沌系统的自适应同步控制.基于Lyapunov稳定性理论,设计了自适应控制器和参数自适应律.采用所设计的自适应控制器和参数自适应律,在一定的条件下,可以实现参数不确定异结构整数阶混沌系统的大范围渐近同步.为了减小控制所需的能量,对控制系数k0引入自适应估计,优化控制系数.计算机仿真结果进一步验证了所设计方法的有效性和可行性.     

含未知参数的永磁同步电机的自适应同步控制

在实际应用中,系统不可避免的存在参数未知或不确定的情况。为解决含未知参数的永磁同步电机的同步控制和参数识别问题,文章建立了具有 2 个未知参数的均匀气隙永磁同步电机驱动—响应系统的动力学模型;基于 Lyapunov 函数法和不等式技术,设计了一种简单新颖的自适应控制器及未知参数自适应律,并进行了详细的理论推导。理论分析表明,永磁同步电机驱动—响应系统实现同步的同时能有效辨识出未知参数。最后,仿真实验结果验证了理论推导的正确性及系统对未知参数的鲁棒性。     

基于非线性控制的异结构混沌同步控制

针对一种新的三维连续自治混沌系统的异结构同步控制进行了研究．基于Lyapunov稳定性理论，设计出一种确保系统渐近同步的非线性控制器；并且在此基础上采用参数自适应控制策略对系统中不确定的参数进行估计．从理论上证明了在系统参数未知或结构不确定时，能够实现新混沌系统和Lorenz混沌系统之间性能良好的异结构混沌同步控制，同时识别出未知参数．数值模拟结果进一步验证了所提方案的有效性．     

基于非线性控制的异结构混沌同步控制

针对一种新的三维连续自治混沌系统的异结构同步控制进行了研究.基于Lyapunov稳定性理论，设计出一种确保系统渐近同步的非线性控制器；并且在此基础上采用参数自适应控制策略对系统中不确定的参数进行估计.从理论上证明了在系统参数未知或结构不确定时，能够实现新混沌系统和Lorenz混沌系统之间性能良好的异结构混沌同步控制，同时识别出未知参数.数值模拟结果进一步验证了所提方案的有效性.     

2个四维混沌系统的异结构广义同步

针对2个不同的具有复杂动力学行为的新型四维混沌系统的异结构广义同步问题,基于Lyapunov稳定理论,采用自适应控制同步法,通过选择连续可微的非线性广义同步函数,设计自适应控制策略和参数自适应律,实现了2个参数未知的新型四维混沌系统的异结构广义同步以及辨识了未知参数.该方法没有强加在系统的假设条件上,几乎适用于所用的混沌系统.理论推导和数值仿真验证了该方法的有效性.     

参数不确定下的反馈控制混沌同步

为实现参数不确定情况下的混沌同步,提出了一种基于参数辨识的反馈控制混沌同步方法．采用参数自适应控制策略对系统中的不确定参数进行辨识,并设计了线性反馈控制器,实现了参数不确定情况下的线性反馈混沌同步．进一步对线性反馈控制器参数采用自适应改进控制,简化了同步收敛条件的计算、同时,针对线性反馈控制非单调同步的局限性,设计了非线性反馈控制器,实现了性能良好的非线性反馈混沌同步、最后,通过对Lorenz系统的仿真结果验证了方法的有效性．分析表明,该同步方法能够有效地解决工程实际中出现的参数不确定下的混沌同步问题,具有一定的实用性．     

时滞反馈Lorenz系统的神经网络滑模自适应同步控制及在保密通信中的应用

为了研究不确定Lorenz混沌系统同步控制在保密通信中的应用,首先设计了时滞反馈Lorenz混沌系统,并通过Poincare映射和功率谱分析了其混沌动力学特性.在此基础上,提出了不确定时滞反馈Lorenz混沌系统的神经网络滑模自适应同步控制策略.应用径向基(RBF)神经网络逼近混沌系统的不确定项,基于该径向基神经网络的输出再利用滑模控制和自适应控制相结合的方法提出了单维同步控制器的设计.最后,将所设计的同步控制方法应用于保密通信.仿真结果表明,本文所提出的神经网络滑模自适应同步控制方法可以实现混沌系统同步并可应用于保密通信,且具有较强的抗干扰能力.     

A new theorem to synchronization of unified chaotic systems via adaptive control

Chaos synchronization has been applied in secure communication, chemical reaction, biological systems, and information processing. A new theorem to synchronization of unified chaotic systems via adaptive control is proposed. The constructive theorem provides the design scheme for adaptive controller such that a respond system can synchronize with respect to an uncertain drive system. One example for discontinuous chaotic system is proposed to illustrate the effectiveness and feasibility.     

不确定连续混沌动力学系统自适应控制

混沌同步控制理论在保密通信等领域得到了广泛的发展和应用。讨论了状态反馈同步控制器的设计及其改进的自适应同步控制方法，利用这种控制器设计方法，实现了不确定混沌系统的同步控制。理论分析和仿真结果均表明，该控制策略是有效的，能够实现混沌系统的同步控制。