带有不确定性的不同超混沌系统的同步及其在保密通信中的应用

基于Lyapunov稳定性理论,给出了带有不确定参数和外界扰动的超混沌Lu系统与超混沌R／Sssler系统同步的自适应控制器及参数更新律．系统一旦达到同步,隐藏在发射系统中的信息信号能够在接收系统中得到准确恢复．这里的同步策略只需要利用未知参数和外界扰动的有界性,不需要求出其具体的边界及Lipschitz常数值．数值模拟验证了该方案的有效性．     

陈氏混沌系统的自适应同步控制

混沌同步问题的研究是混沌控制中的一个热点问题.文中利用自适应 H∞同步控制方法和非线性自适应同步方法,为参数相同的陈氏混沌系统设计了自适应同步控制器.根据Lyapunov稳定性原理,从理论上讨论并证明了陈氏混沌系统H∞自适应同步控制器和非线性自适应同步控制器的存在条件,并根据其存在条件进一步得到了陈氏混沌系统H∞自适应同步控制器和非线性自适应同步控制器的的构造方法,通过仿真数值计算的结果表明了这两种方法的有效性.     

耦合控制超混沌同步鲁棒性分析研究

本文运用理论分析及数值仿真的方法,分析了一类含非线性负电容的四阶自治超混沌系统的鲁棒性。重点研究了噪声干扰及参数扰动情况下超混沌系统的耦合同步问题,定量分析结果表明,经过结构简单易于实现的线性耦合控制器,四阶自治超混沌系统可以实现较为稳定耦合控制同步,并且超混沌同步系统对于噪声干扰及参数扰动具有较强的抑制能力,耦合控制超混沌同步系统具有较好的鲁棒性。     

不确定参数时滞混沌系统的自适应反同步

研究超混沌系统的反同步问题,针对一类异结构参数不确定存在时滞超混沌系统的反同步问题,提出了一种设计控制律的新方法.以李雅普诺夫稳定性理论为基础,通过自适应控制法设计了非线性控制器和参数自适应律,实现含不确定参数的时滞混沌系统的反同步控制,并运用拉萨尔不变集理论建立的李亚普诺夫稳定性原理证明了误差系统是渐近稳定的.最后,利用MATLAB对超混沌Lu系统与超混沌Chen系统的数值仿真,验证了所提出方法的有效性和正确性.     

陀螺仪系统同步控制的参数自适应滑模控制

针对带有内部不确定性及外部扰动的陀螺仪混沌系统的同步问题,提出了一种参数自适应滑模控制方法,并给出参数自适应律.该方法不依赖被控混沌系统的数学模型,可以快速跟踪主混沌系统.时域及复频域理论分析表明,由参数自适应滑模控制器组成的闭环控制系统是全局渐近稳定的,而且参数自适应滑模控制器具有良好的抗扰动鲁棒性.仿真结果表明该控制方法计算量小、响应速度快、控制精度高、抗扰动鲁棒性强,在非线性不确定系统控制领域具有广泛的应用价值.     

超混沌Rssler系统和超混沌Lorenz系统的全状态混合投影同步

用两种不同的方法-主动控制法和自适应控制法实现超混沌Rssler系统和超混沌Lorenz系统的异结构全状态混合投影同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步。当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数部分未知或完全未知时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统性设计过程和参数自适应律,使得系统间迅速达到同步。数值模拟验证了两种方法的有效性。     

超混沌Rossler系统和超混沌Lorenz系统的全状态混合投影同步

用两种不同的方法一主动控制法和自适应控制法实现超混沌Rossler系统和超混沌Lorenz系统的异结构全状态混合投影同步,各自设计了不同的控制器,使得响应系统与驱动系统同步．当参数已知时,采用主动控制法,方法简单有效且不需要构造Lyapunov函数,实现同步的时间短;当系统参数部分未知或完全未知时,基于Lyapunov稳定性理论,给出自适应同步控制器的系统性设计过程和参数自适应律,使得系统间迅速达到同步．数值模拟验证了两种方法的有效性．     

一类超混沌系统的自适应控制同步算法

本文运用理论分析与仿真实验相结合的手段,研究了一类超混沌系统的自适应控制同步问题。所研究的超混沌系统为一含负电容的四阶自治超混沌电路。运用自适应控制原理,针对所给出的超混沌系统设计了超混沌自适应控制算法。运用线性化方法及稳定性理论,将自适应控制同步问题转化为误差的稳定性问题。对控制算法中关键参数的选取进行了理论分析,在此基础上,对控制算法进行数值仿真验证,结果表明了所设计超混沌自适应控制器的有效性。     

双重不确定分数阶混沌系统的鲁棒自适应同步控制算法研究

针对一类含有未知参数且受外部扰动的双重不确定分数阶混沌系统的同步控制问题,提出一种易于实现的鲁棒自适应同步控制算法。基于分数阶Lyapunov稳定性定理和自适应控制策略,给出使同步误差系统鲁棒渐进稳定的自适应同步控制器设计方法。该控制器在实现混沌系统同步控制的同时,可以获得对未知参数的精确估计。以一类含绝对值项的分数阶混沌系统为例,通过MATLAB数值仿真验证该算法的有效性和可行性。     

不确定扰动分数阶混沌系统自适应Terminal滑模同步

针对带扰动不确定分数阶混沌系统的同步问题,基于自适应Terminal滑模控制,设计了一种分数阶非奇异Terminal滑模面,保证误差系统沿着滑模面在有限时间内稳定至平衡点,在系统外部扰动和不确定性的边界事先未知的情况,设计了自适应控制率,在线估计未知边界,使得同步误差轨迹能到达滑模面。最后,以三维分数阶Chen系统和四维分数阶Lorenz超混沌系统为例,利用所设计的自适应Terminal滑模控制器进行同步仿真,验证了所给方法是有效性和可行性。     

异构超混沌广义同步系统构造及其电路仿真

在三维新混沌Chen系统基础上构建了一个四维超混沌系统。根据Lyapunov稳定性原理,采用自适应控制方法,在新构建的四维超混沌系统和四维超混沌Chen系统之间设计广义同步控制器,对控制器中的变量参数估计值和外部参数值进行广义同步实现的可行性进行讨论,进而将异构系统的广义同步问题转换为对控制器的选择。通过对不同参数估计值的比较分析得出合适的取值,达到了良好的广义同步效果。最后设计了一种实现广义混沌同步的基本电路原理图,数值仿真和电路实验结果表明了该方法的有效性,以及电路的可行性和实用性。     

超混沌系统的一种模糊滑模控制

采用T-S模糊模型对超混沌系统建模,用区域极点配置技术和线性矩阵不等式技术构造满足动静态性能要求的滑模面．在此基础上设计满足指数趋近律的模糊滑模控制器．通过将该控制器应用到Rossler超混沌系统中,验证了所提出方案的有效性.     

一个新的四维超混沌系统的滞后同步及其Simulink仿真

针对一个新的四维超混沌系统,研究了它的滞后同步和参数辨识问题。基于Lyapunov稳定性定理和自适应控制方法,利用误差系统的状态反馈量设计控制器,在通道有无噪声的两种情况下,实现了该系统的滞后同步,同时辨识出所有未知参数,控制器的控制强度也可以自适应确定。最后采用Simulink数值仿真验证了理论的正确性、有效性和鲁棒性。     

超混沌系统同步非线性反馈控制

在将超混沌系统的控制、同步及反同步问题统一处理的基础上,给出了一种可实现超混沌系统同步的非线性状态反馈方法。该方法以非线性系统的线性化方法和极点配置理论为基础,把控制律分解为非线性和线性两部分之和,使超混沌系统得以控制、同步和反同步。对超混沌Newton-Leipnik系统的仿真实验表明了控制策略的有效性。     

四维混沌系统的递归反步非线性控制

针对四维超混沌Lü系统,Lorenz-Stenflo（LS）系统,Qi混沌系统,利用递归反步非线性控制方法,对系统的各状态进行了控制。同时对每个系统,运用Lyapunov稳定性理论,并通过V函数对受控系统进行了分析。最后通过数值示例进行仿真,对文中论述进行了强有力的验证。     

超混沌系统和AES结合的图像加密算法

针对传统AES（高级加密标准）加密算法存在密钥空间小、固定不变等缺点,提出了一个新的超混沌系统和AES结合的图像加密算法。该算法首先利用超混沌Qi系统产生超混沌序列,截取混沌序列作为AES加密算法的目标密钥,且截取过程中引入了明文图像像素的平均值作为参数,以适应明文图像的变化。然后,将目标密钥代入AES加密算法进行两轮循环加密,且每轮加密过程中的S盒和轮密钥由混沌序列产生,增强了密钥的随机性。仿真实验结果表明,该算法能够很好地结合两者的优点,达到很好的加密效果。     

Design of globally stable controllers for a class of chaotic systems

A simple method to design chaos suppressors for a class of chaotic systems that can be decomposed into a linear subsystem and a nonlinear subsystem whose states can be decoupled is presented. The method yields a constant state feedback controller and global stability of the controlled system. The proposed methodology is demonstrated on three well-known chaotic systems, the third-order Chua circuit, the fourth-order hyperchaotic Chua circuit and the hyperchaotic Ro¨ssler oscillator.     

Hyperchaos synchronization using PSO-optimized RBF-based controllers to improve security of communication systems

This paper studies the Lorenz hyperchaos synchronization and its application to improve the security of communication systems. Two methods are proposed to synchronize the general forms of hyperchaotic systems, and their performance in secure communication application is verified. These methods use the radial basis function (RBF)-based neural controllers for this purpose. The first method uses a standard RBF neural controller. Particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to derive and optimize the parameters of the RBF controller. In the second method, with the aim of increasing the robustness of the RBF controller, an error integral term is added to the equations of RBF neural network. For this method, the coefficients of the error integral component and the parameters of RBF neural network are also derived and optimized via PSO algorithm. For better comparison, the proposed methods and an optimal PID controller optimized by PSO are applied to the Lorenz hyperchaotic system for secure communication. Simulation results show the effectiveness and superiority of the proposed methods in both performance and robustness in comparison with the PID controller.     

超混沌LC振子系统的主动追踪控制

针对四维超混沌LC振子系统,设计了非线性控制器.理论证明了该控制器可使受控超混沌LC振子系统按指数速率追踪任意给定的参考信号,并实现了超混沌LC振子系统与不同维数混沌系统的异结构同步.数值仿真实验验证了该控制器的有效性.     

分数阶超混沌系统的模糊控制和同步

采用分数阶T-S模糊模型对分数阶超混沌系统建模,采用并行分布补偿方法设计模糊控制器,通过适当设置状态反馈矩阵使得闭环极点位于稳定区域内,从而保证闭环系统满足渐近稳定性条件,通过设置同步状态反馈矩阵实现两个具有不同初始条件的分数阶Rossler超混沌系统的同步,数值仿真结果表明该方案的效果十分理想。