分数阶超混沌Lorenz系统及同步研究

基于分数阶微积分的Adams—Bashforth—Moulton一步方法与预估-校正算法,研究了分数阶超混沌Lorenz系统,并进行了数值仿真。结果表明：该系统存在超混沌的最低阶数为3．88阶。利用一步耦合法给出了分数阶超混沌系统的同步,并利用数值模拟验证其准确性。     

电磁换能器加载效率的优化设计与仿真

针对传统的电磁超声换能器导线与铝板间由于集肤效应导致加载效率较低这种情况,设计了一种改造电磁超声加载线圈和整体结构的新型电磁超声加载装置。基于有限元仿真软件,分别建立传统与新型的电磁超声加载器的有限元分析模型,并对其激发过程进行仿真,将两模型所得仿真结果 (铝板内洛伦兹力,交变电流密度)进行分析对比。得出结论:新型的电磁超声设计能够显著提高加载效率。     

简化Lorenz系统多翅膀混沌吸引子的设计与电路实现

基于简化Lorenz系统,通过设计非线性函数,得到单方向多翅膀混沌吸引子.在此基础上,通过引入切换控制函数,得到了网格多翅膀混沌吸引子.通过相图、耗散性、平衡点、分岔图和Poincaré截面方法,分析了系统的动力学特性.结果表明,该多翅膀系统具有丰富的动力学行为.设计并实现了网格多翅膀系统的模拟电路,通过示波器观测到网格多翅膀混沌吸引子,验证了该系统的物理可实现性,电路实验结果与数值仿真结果相一致.     

一类参数不确定混沌系统特殊的线性广义同步

研究了一类参数不确定混沌系统特殊的线性广义同步问题。实际系统受到干扰时,参数失真,使得这类混沌系统,在参数不匹配的情况下,根据线性广义函数与驱动系统系数矩阵的相关性,设计了非线性反馈控制器以及参数自适应律,实现了主从系统的线性广义同步。借助Lyapunov稳定性定理与Barbalat引理,严格证明了定理的正确性。对于具体的混沌系统,控制器还可以进一步简化,以Lorenz系统为例,计算机仿真结果证实了方法的正确性与有效性。     

渐近跟踪鲁棒控制的混沌同步

对混沌系统同步控制中的控制器进行了研究,因其实际应用受限大等因素而要求系统具有较好的鲁棒性.把渐近跟踪作为系统同步的推广,从控制方法的角度设计一个混沌同步控制器,运用极点配置法求出控制器的增益参数并从控制理论上证明了该思路的可行性.通过对Lorenz系统的数值仿真试验,验证了该方法在控制混沌同步方面的有效性.为混沌控制中设计耐受性高的控制器提供了依据.     

一种新的彩色图像加密和解密算法

为实现对数字彩色图像信息的有效保护,提出一种基于Lorenz混沌序列的彩色图像加密及抗剪切攻击解密算法。对Lorenz系统输出的三维混沌序列进行改进,使其具有理想的伪随机特性。根据这三维序列依次改变RGB三分量组合图像的像素位置和像素值,从而实现图像加密;在解密时,给出一种基于邻域相邻像素特性的加密图像抗剪切攻击恢复算法。应用评价指标对加解密效果和安全性进行分析。理论分析和实验结果表明,该算法密钥空间大,具有较好的加解密效果和效率,对统计分析具有较好的安全性和较强的抗剪切攻击能力。     

混沌系统在网络保密通信中的应用方法

混沌保密通信是当今研究信息安全的热门课题之一。该文就混沌系统应用于保密通信的基本理论,编码方式和密钥等内容作一简要讨论,并采用一次一密密码机制,用Lorenz系统的混沌输出作为密钥对文本文件进行加密和解密。这种一次一密加密方式具有很强的抗破译性。     

基于超混沌Lorenz系统同步控制的保密通信

借鉴Lyapunov稳定性理论,通过对系统的某一状态施加线性牵制控制,实现超混沌Lorenz系统的同步,并将超混沌同步技术用于保密通信。在发送端,将有用信号调制到混沌参数中,使其完全融入混沌系统,提高通信的安全性,在接收端,利用设计合理的滤波器解调出有用信号。仿真结果表明,设计的系统同步性良好,解调信号逼近于有用信号。     

基于Lorenz混沌系统的数字视频加密

为解决视频信息的安全问题,研究了一个基于Lorenz混沌系统的视频加密方案。该方案首先将三维Lorenz混沌系统进行离散化处理,然后运用驱动式响应同步的方式进行同步处理,对随机采集到的AVI视频文件进行混沌加密。通过采用Matlab仿真软件,编写相应的加解密程序进行仿真,最后,对仿真实验结果进行分析,结果表明该方案具有安全性高、灵活性好的特点。     

Nonlinear Feedback Control for the Lorenz System

The Lorenz system is well known for its ability to produce chaotic motion and the control problem of this system has attracted much attention in recent years. In this paper, control of the Lorenz chaotic systems based on a nonlinear feedback technique is presented. The objective of control is two-fold: one is to drive the system to one of equilibrium points associated with uncontrolled chaotic motion and the other is to let one of the closed-loop system states track a given signal. The controllers designed here are based on exact linearization theory of nonlinear systems and can regulate the closed-loop system states globally to a given point. Finally, illustrative examples show the effectiveness of the proposed design method.