一个新的多翅膀混沌系统分析与同步

提出了一个新的三维自治混沌系统,通过分析系统的李亚普诺夫指数谱和分岔图可得新系统具有如下性质： 双恒李亚普诺夫指数谱混沌锁定,锁定后的混沌系统的幅值和相位可调节．根据该混沌系统的平衡点和吸引子的拓扑结构,通过构造偶对称多分段平方函数族,可实现在某一方向上扩展指标2的鞍焦平衡点,从而实现多翅膀的扩展．设计了混沌电路实现,验证了电路实现与仿真结果的一致性．最后针对扩展后的多翅膀混沌系统,通过选取合适的驱动信号,达到响应系统与驱动系统混沌同步,并通过仿真验证了所得的结果．     

超混沌Lü系统同步控制与应用

为提高混沌系统在加密算法的不可预测性和同步性能,采用状态反馈控制方法构造了一个新的超混沌Lü系统,通过分析该系统的平衡点性质、李亚普诺夫指数、功率谱和耗散性等指标证明了混沌吸引子的存在性,验证了所提超混沌系统具有更复杂的动力学行为;根据李亚普诺夫稳定原理,从理论上讨论了状态反馈控制方法实现超混沌同步的充分必要条件,并根据其条件进一步构造了超混沌Lü系统状态反馈同步控制器,仿真结果表明所提同步方案具有良好的噪声鲁棒性,并利用硬件电路实验验证了同步结果的正确性;将所提的超混沌Lü系统和对应的同步方案应用于保密通信方案中,展现出了所提方案的工程应用潜力。     

具有丢包的非线性奇异系统的网络脉冲控制器设计

针对给定的一类非线性奇异系统,设计了基于数据丢包的网络脉冲控制器.首先建立了非线性奇异网络脉冲控制系统的数学模型;然后根据李亚普诺夫稳定性理论,分别考虑系统在连续状态和脉冲时刻的指数稳定性条件,给出了基于数据丢包的网络脉冲控制器的设计方法,使网络脉冲控制器能够保证具有数据丢包的非线性奇异系统实现指数稳定;最后,以洛伦兹混沌系统为例表明了控制器设计方法的正确性.     

节点维数不同的神经网络系统的有限时间同步

研究了节点维数不同的神经网络系统的有限时间同步问题．假设动态神经网络有限时间同步的驱动系统和响应系统都是分别由不同维数的网络耦合而成的,即各系统中单个网络中节点数量不尽相同．然后给出不同维数的神经网络系统的网络模型,并对非线性反馈控制器进行设计,基于李亚普诺夫稳定性理论得到系统的有限时间同步的充分条件．数值算例证明了所提出的方法的有效性．     

一类时滞混沌忆阻器神经网络的延迟反同步控制

研究了一类时滞混沌忆阻器神经网络的延迟反同步控制问题．通过构造李亚普诺夫函数及采用微分包含理论和Halanay不等式的研究方法,设计了一个线性反馈控制器,并恰当选择控制器增益实现了一类混沌忆阻器神经网络驱动系统与响应系统之间的延迟反同步,所设计的控制器简单并易于实现．最后,仿真例子验证了所设计的控制器的有效性．     

李亚普诺夫方法的发展与历史性成就——纪念李亚普诺夫的博士论文“运动稳定性的一般问题”发表一百周年

本文论述了李亚普诺夫方法的发展,全文共分七部分:1 李亚普诺夫方法产生的历史背景;2 在李亚普诺夫原数学模式中的发展;3 在反馈系统中的发展与应用;4 李亚普诺夫方法与时变、不确定系统;5 在理论上的进一步发展;6 比较原理与李亚普诺夫方法;7 结束语。     

李亚普诺夫方法的发展与历史性成就

本文论述了李亚普诺夫方法的发展，全文共分七部分：１李亚普诺夫方法产生的历史背景；２在李亚普诺夫原数学模式中的发展；３在反馈系统中的发展与应用；４李亚普诺夫方法与时变，不确定系统；５在理论上的进一步发展；６比较原理与李亚普诺夫方法；７结束语。     

基于后推设计的直接自适应模糊控制

针对一类严格反馈不确定非线性动态系统，提出一种直接鲁棒自适应模糊控制新方案．利用模糊系统的逼近能力、后推设计方法和积分型李亚普诺夫函数，依次确定各虚拟控制及模糊系统中可调参数的自适应律，并最终确定出控制律．为改善控制系统的性能，引入逼近误差的自适应补偿项．通过李亚普诺夫方法，证明了闭环系统是一致终结有界的．仿真结果表明了该方法的有效性。     

一种新型的复杂网络的完全同步

为使得网络的节点间无直接耦合关系且网络可控制达到同步,运用生物系统中群体感应的思想构造了一种通过扩散的外部信号与节点之间的感应而使节点连接的新型复杂网络,并在周期边界条件下,研究了该复杂网络节点的同步问题.根据李亚普诺夫稳定性理论证明了通过控制感应强度,可实现网络中各节点运动的完全同步.数值仿真结果表明了该网络可在周期解处达到同步,且随感应强度不同,周期解的复杂程度不同.     

混沌系统的自适应函数投影同步与参数辨识

为了实现两未知参数混沌系统的同步控制与参数辨识,采用自适应函数投影同步控制策略,基于李亚普诺夫稳定性原理,设计了实现参数未知、不同初值的两同构或异构混沌系统同步的控制器和参数自适应控制律,给出了实现同步的控制参数的取值范围,分析了控制参数对同步系统性能的影响规律.以最新提出的单参数简化洛仑兹混沌系统模型为研究对象,采用Matlab/Simulink进行动态仿真研究,表明了理论分析的正确性和同步控制与参数辨识方法的有效性.     

混沌系统最大Lyapunov指数估计新方法研究

Lyapunov指数是定量描述混沌系统的重要指标。本文提出一种基于混沌同步的最大Lyapunov指数估计方法,通过构造反馈控制耦合混沌同步系统,应用混沌同步条件,估计原系统最大Lyapunov指数即为满足两耦合系统达到同步的最小控制增益。以Lorenz混沌和静摩擦Duffing振子为仿真对象,仿真结果验证了方法的有效性。     

基于耦合映像格子的时空混沌同步保密通信研究

以耦合映像格子为模型,分析时空混沌系统行为发展特性,提出一种APD方法的扩展方法-单向耦合同步方法,实现了对两个时空混沌系统的同步控制.通过计算最大Lyapunov指数,进行耦合强度的阈值选择,并将该方法应用于数字图像保密通信.仿真结果表明,单向耦合驱动时空混沌同步方案简单易行,具有较强的保密性和抗噪能力.     

一类非自治混沌系统的自适应脉冲同步

研究了一类具有未知Lipschitz常数的非自治混沌系统的自适应脉冲同步问题.首先基于Lyapunov稳定性理论、自适应控制理论及脉冲控制理论设计了自适应控制器、脉冲控制器及参数自适应律,然后利用推广的Barbalat引理,理论证明响应系统与驱动系统全局渐近同步,并给出了相应的充分条件.两个数值仿真例子表明本方法的有效性.     

Asymptotical Synchronization of Coupled Nonlinear Partial Differential Systems With Impulsive Effects

This paper considers the asymptotical synchronization of coupled nonlinear impulsive partial differential systems (PDSs) in complex networks. The cases of both complex networks with fixed topology and switching topology are studied. Based on the Lyapunov–Krasoviskii functional method, sufficient conditions are presented to guarantee the asymptotical synchronization of nonlinear impulsive PDSs, under the cases of fixed topology or switching topology. The effect of the spatial domain is exhibited in these sufficient conditions. Moreover, these sufficient conditions provide a method for selecting a suitable impulsive strategy for the coupled PDSs to achieve the asymptotical synchronization. Finally, numerical examples are given to illustrate the correctness.     

单向耦合混沌同步及其在保密通信中的应用

采用单向耦合同步法,利用Lyapunov稳定性定理、全局同步法及最大Lyapunov指数法分别对Lorenz系统、变形耦合发电机系统及超混沌Chen系统的自同步进行了研究.为适用于混沌保密通信,使用单路信号实现了驱动系统与响应系统的同步,并给出将超混沌Chen系统的自同步用于混沌掩盖保密通信的具体例子.数值模拟验证了所给方案的有效性.     

具有量化脉冲效应的时滞混杂动态网络同步分析

研究了具有量化脉冲效应的时滞混杂动态网络的同步动力学,利用偏收缩理论和矩阵测度概念,并结合量化器的特征,提出了网络节点实现同步的一般性条件.与以往大多数基于Lyapunov稳定性方法所提出的结果不同,利用本文的方法可以消除单个节点和网络耦合中的非线性函数的限制性假设,从而降低保守性.本文突出的特征就是综合了网络节点和耦合拓扑中的多重时滞影响和脉冲行为,并且考虑了脉冲效应在网络传输中的有限通信能力问题,具有实际意义.最后,通过对Lorenz混沌系统作为网络节点的混杂动态网络进行数值模拟,验证了所得结果的有效性.     

On the exponential synchronization of stochastic impulsive chaotic delayed neural networks

In this paper, the exponential synchronization of stochastic impulsive chaotic delayed neural networks is investigated. Based on the Lyapunov function method, time-varying delay feedback control technique and the efficient modified Halanay inequality for stochastic differential equations, several sufficient conditions are presented to guarantee the exponential synchronization in mean square between two identical chaotic delayed neural networks with stochastic and impulsive perturbations. These conditions are expressed in terms of linear matrix inequalities (LMIs), which can easily be checked by utilizing the numerically efficient Matlab LMI toolbox. Comparing with the existing works that consider single perturbation (stochastic or impulsive one), the proposed method can provide a more general framework for the synchronization of multi-perturbation chaotic systems, which is favorable for practical application in secure communication. Finally, numerical simulations verify the effectiveness of the proposed method.     

强迫布鲁塞尔振子动力学行为和全局指数同步的数值仿真

用Matlab软件数值模拟了系统分歧和混沌等的动力学行为发生的全过程,基于最大Lyapunov指数谱、分岔图、庞加莱截面以及功率谱和返回映射等仿真结果揭示了此系统混沌行为的普适特征.采用线性反馈同步控制方法实现该系统的全局指数同步.用Lyapunov第二方法从理论上证明了该同步方法的有效性.同时对同步系统进行仿真,验证了方法的有效性.     

Exponential synchronization of nonlinear multi‐agent systems with time delays and impulsive disturbances

The problem of cooperative synchronization of nonlinear multi‐agent systems with time delays is investigated in this paper. Compared with the existing works about synchronization (or consensus) of multi‐agent systems, the method in this paper provides a more general framework by considering nonlinear multi‐agent systems with time delays and impulsive disturbances. The model in this paper is sufficiently general to include a class of delayed chaotic systems. Based on the Lyapunov stability theory and algebraic graph theory, sufficient conditions are presented to guarantee the cooperative exponential synchronization for these multi‐agent delayed nonlinear systems. These conditions are expressed in terms of linear matrix inequalities, which can easily be checked by existing software tools. It is seen that the Lyapunov functions must be constructed based on the graph topology to prove synchronization. The well‐known master–slave (drive‐response) synchronization of two chaotic delayed systems is a special case of this paper, and therefore, the results in this paper are also useful for practical applications in secure communication. Simulation results verify the effectiveness of the proposed synchronization control algorithm. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

一个混沌系统的同步控制研究

研究了一个混沌系统的混沌同步控制问题。分别采用线性反馈控制方法、非线性反馈方法、脉冲控制方法对该混沌系统进行同步控制。基于Lyapunov稳定性理论和脉冲控制技术,对同步的充分条件进行了讨论,并给出了相应的理论证明。数值仿真证明了这三种不同方法的有效性。