广义Hénon系统的广义超混沌同步

提出实现广义混沌或超混沌同步的一种构造响应系统的方法.该方法从已知的混沌或超混沌驱动系统出发,拆分并保留系统稳定的线性部分,通过对驱动系统变量的线性变换构造出响应系统.以具有超混沌特性的广义H啨non离散系统为例,理论分析和数值计算的结果完全一致,表明该方法对于构造广义混沌和超混沌同步系统十分有效.     

广义Hénon映像的广义超混沌同步的电路实验

利用电子线路实验,以具有超混沌特性的广义H啨non映像为例,提出一种构造广义超混沌同步系统的方法.实验结果与理论数值分析基本一致,实验证明该方法有效可行,且其广义超混沌同步系统具有一定的鲁棒性.     

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。     

频分复用在混沌保密通信中的应用研究

给出了一种便于集成的改进型Chua电路,构造出一种具有一定鲁棒性、抗干扰等特性的驱动-响应式键波混沌同步系统,给出了影响混沌同步的主要因素和键波频带宽度的估算方法;根据频分复用技术解决了目前如何同时在同一信道中高效传输混沌同步控制信号和密文信号的关键性问题,通过实验证明了此方案的可行性,为混沌在保密通信中的实际应用奠定了基础.     

利用状态观测器实现超混沌信号的高精度同步

依据全维状态观测器理论实现了超混沌系统的同步,这种同步方法具有精度高、响应速度快、简单灵活和能控的特点,该方法可通过选择状态反馈增益,达到快速同步的目的,为缩短同步建立时间确立了基础,而且具有一定的鲁棒性,为进一步把超混沌信号应用于保密通信提供了理论依据,对耦合蔡氏超混沌系统和Rossler超混沌系统的高精度同步进行了设计,并对该同步方法的抗干扰性进行了研究,计算机仿真结果证明了理论推导的正确性。     

世界坐标系下非完整轮式移动机器人转弯轨迹的时域非微分描述方程

为了解决机器人路径规划模块在为非完整轮式移动机器人规划路径时,若要实现规划轨迹平滑且完全满足机器人的运动学约束,则需要精确的机器人工作环境的地图信息,从而大幅度地增加了路径规划算法的计算量的问题,首先利用较为粗略的环境地图信息规划路径,再将机器人转弯部分的路径进行函数插值,使整个路径规划满足机器人运动学约束且计算量增加较少.现有的机器人轨迹描述方程不能满足对机器人转弯轨迹进行精确插值的需要,因此提出分别利用曲线拟合法和泰勒插值法来构建非完整轮式移动机器人转弯轨迹的时域非微分描述方程.实验结果显示,所述机器人轨迹非微分时域描述方程可以用于对机器人路径规划的插值,降低了算法的计算量.     

超混沌系统参数不匹配情况下的耦合同步

相互耦合同步法能使混沌系统同步,但是在混沌系统一个参数不匹配时该方法不能使超混沌系统同步.用数值模拟的方法研究超混沌系统参数不匹配情况下的同步,利用相互耦合法和自适应控制同步法在超混沌LC振荡电路中实现了混沌系统一个参数不匹配情况下的混沌同步.当超混沌LC系统两个参数不匹配,甚至超混沌LC系统两个参数相差很大的情况下,该方法均能使超混沌系统达到同步.     

线性反馈控制新的4维超混沌系统同步

为了改善基于混沌同步保密通讯系统的安全性能,在3维Lü系统的基础上增加1维状态,构建了一个新的简单的4维超混沌系统。简要地分析了该系统平衡点的性质、系统的分岔图、超混沌吸引子的相图、Lyapunov指数和Lyapunov维数等特性,并设计了一种实现4维超混沌系统的实际电路。利用线性反馈控制方法实现了该超混沌系统的混沌同步,根据系统的Lyapunov稳定性理论,得到了超混沌系统达到混沌同步时反馈控制增益的取值范围。数值实验的结果表明,该超混沌系统演化过程丰富且能用线性反馈控制方法实现混沌同步。     

两个异结构超混沌系统的广义投影同步

基于主动控制法和线性系统稳定性理论,通过理论分析与推导,得到了不对称的超混沌吸引子和超混沌Lü吸引子的两个异结构超混沌系统的广义投影同步控制律,实现了它们的广义投影同步,数值仿真验证了所设计的广义投影同步控制器的有效性.     

基于Chua电路混沌同步自保持特性的研究

介绍了Chua电路及其特性，给出了实现非线性电阻的一种电路；利用Chua电路构造出一种驱动一响应混沌同步系统，通过仿真得出此同步系统具有一定的鲁棒性、抗干扰等特性；根据此同步系统，仿真发现混沌同步具有自保持特性，并给出了仿真结果，这一在混沌领域的首次发现为混沌在保密通信的实际应用提供了依据。     

一个新超混沌系统的控制与同步

讨论了一个超混沌系统的平衡点的稳定性、控制及同步问题,得到将系统通过线性反馈控制到不稳定平衡点的充分条件。给响应系统加上非线性反馈以控制同步,得到了同步的充分条件。理论与仿真结果证明了该方法的有效性。     

Hopfield神经网络构建骨架图的一种有效应用

采用一种局部连接Hopfield神经网络(HNN)来构建骨架图，进行移动机器人路径规划。该HNN势场没有非期望的局部吸引点，所构建骨架图和环境连通性相一致，保证了路径规划的完整性。仿真表明该方法具有较高的实时性和环境适应性。     

曲面上CRS机器人的极值轨道

为了解决曲面上移动CRS机器人的路径规划问题,在曲面上建立了机器人的动态模型,利用微分几何的李群理论和庞特里亚金最大值原理,证明了曲面上CRS机器人是可控的,并给出了机器人的最小时间控制的必要条件和结构方程.指出速度控制变量和角速度控制变量完全由结构方程和曲面的高斯曲率决定.通过对结构方程的分析,得到机器人的极值轨道由5种基本轨道的有限组合而成,这5种基本轨道是以单位速度向前(后)移动,并且还给出了这5种基本轨道角速度变化的具体分布情况.     

一种实用的移动机器人及其路径规划策略

设计了一种可执行搬运任务的轮式移动机器人，并结合实际，提出了一种简单实用的路径规划策略。该算法实施简便，实用性强，使机器人能够准确按照预定路线，遍历所有目标地点。     

单变量反馈实现3涡卷超混沌吸引子的同步

文献[1]在四阶MCK电路的基础上提出了产生N(N=3，4，5，…)涡卷超混沌吸引子的方法，采用4变量反馈实现了两个N-涡卷超混沌吸引子的同步。为了减少同步所需驱动信号的个数，采用Lyapunov稳定性理论证明了反馈变量可以减少为3个，以3涡卷超混沌吸引子为例验证了这一结论，并进一步通过数值仿真用单变量反馈的方法实现了3涡卷超混沌吸引子的同步，节约了信道资源，为实际应用提供了方便。     

Multi-robot task allocation for exploration

The problem of allocating a number of exploration tasks to a team of mobile robots in dynamic environments was studied. The team mission is to visit several distributed targets. The path cost of target is proportional to the distance that a robot has to move to visit the target. The team objective is to minimize the average path cost of target over all targets. Finding an optimal allocation is strongly NP-hard. The proposed algorithm can produce a near-optimal solution to it. The allocation can be cast in terms of a multi-round single-item auction by which robots bid on targets. In each auction round, one target is assigned to a robot that produces the lowest path cost of the target. The allocated targets form a forest where each tree corresponds a robot＇s exploring targets set. Each robot constructs an exploring path through depth-first search in its target tree. The time complexity of the proposed algorithm is polynomial. Simulation experiments show that the allocating method is valid.     

清洁机器人避障系统的路径规划算法研究

清洁机器人的路径规划,可使机器人依照设计路线行走,做到真正的全自动化。采用迂回式路径规划作为全覆盖路径的基础路径,建立了能耗分析方法以确定清洁机器人的行走方向。该规划方式几乎能达到全程覆盖率。又提出了从单个障碍物到多个障碍物的避障路径规划的具体实施步骤。试验模拟表明,该方法有效。     

油气管道爬行机器人的设计及仿真实验

针对新建无流体管道、非常规流体管道、分支管道和逆流体流向管道等特殊工况下,传统介质推动机器人无法完成作业的问题,对能够适应特殊管道工况的油气管道爬行机器人进行了研究,完成了一种气动式爬行机器人的详细设计,包括结构设计和控制系统设计等.利用ADAMS虚拟样机软件对油气管道爬行机器人在U型和90°管道的动力学进行了仿真分析.结果表明,该油气管道爬行机器人具有一定避障和过弯能力,可以完成油气管道特殊工况下的检测和维修.