基于FPGA的四翼超混沌系统同步及其保密视频通信

对广义增广Lü四翼超混沌系统进行分析,采用非线性控制同步方法实现该超混沌系统的自同步,理论分析所设计的非线性同步控制器的正确性和有效性。对该超混沌系统及其非线性控制同步进行FPGA硬件电路设计与实现,硬件试验结果和数值仿真结果及理论分析结果一致。提出一种基于该超混沌系统非线性同步的混沌掩盖保密视频通信方案,并对该保密通讯方案进行field programmable gate array硬件试验,试验结果表明:该保密通信方案有效、可行,并具有良好的保密性。     

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。     

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。     

统一混沌系统的状态观测器同步控制及其在保密通信中的应用

通过设计合适的状态观测器,实现了统一混沌系统的同步,并讨论了其同步性能,并在此基础上提出了两种新型混沌保密通信方案,其中一种不需要混沌同步即可实现保密通信。讨论了两种混沌保密通信方案的仿真性能,仿真结果证明了所述方案的有效性。     

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.     

统一混沌系统的状态观测器同步控制及其在保密通信中的应用

通过设计合适的状态观测器,实现了统一混沌系统的同步,并讨论了其同步性能,并在此基础上提出了两种新型混沌保密通信方案,其中一种不需要混沌同步即可实现保密通信。讨论了两种混沌保密通信方案的仿真性能,仿真结果证明了所述方案的有效性。     

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。     

一种新型混沌保密通信系统方案设计

基于脉冲理论及Rossler超混沌系统,构建出一种新型脉冲混沌保密通信方案,该方案构造简单、易于实现,具有很好的安全性能。相继引入模拟例子和数字例子进行仿真,仿真结果显示系统的输入信号在接收端被精确恢复,说明了该保密通信方案是有效的。     

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。     

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。     

钨极氩弧熔敷技术制备含TiC颗粒增强涂层的研究

在碳钢基体表面预涂一定混合比例的钛铁和石墨，用钨极氩弧热源熔敷，使Ti元素和C元素在高温下原位反应，获得TiC颗粒增强的综合性能优异的铁基复合材料涂层；试验测试和分析表明，熔敷层中原位生成了TiC增强颗粒；熔敷层微观组织主要有珠光体、铁素体、马氏体、少量残余奥氏体、TiC颗粒等组成；涂层表面硬度达到了HRC55以上；越靠近熔覆层表面，硬度越高，具备良好的耐磨性能。     

Wear-resistance Performance of Spray-welding Coating by Plasma Weld-surfacing

Alloy powders including Ni60, WC, Cr_3C_2, and TiC with different mass ratios were deposited on medium carbon low alloy steel by plasma welding. Through the experiments, the optimal alloy powder reinforcing cutter tool surface properties were discovered. The wear resistance properties were investigated on the impact abrasive wear tester. The experimental results show that in terms of microstructure, there exists the shape of herringbone, spider mesh, broken flower structures in coatings. In addition, fusion area of four specimens surfacing welding layer displays a large number of acicular martensite with a small amount of austenite. The coating mainly consists of Ni-Cr-Fe austenitic phase and the other precipitates. TiC density is smaller, its content is less in alloy powder, in the process of surfacing welding, TiC is melted fully, which is mainly distributed in surface layer and middle layer of hard facing layer. The content of TiC gradually reduces from surface layer of hard facing layer to the fusion area. Compared to TiC, the density of tungsten carbide and chromium carbide is larger, there exist tungsten carbide and chromium carbide particles, which are not completely melted near the fusion area. The micro-hardness presents gradient change from the fusion area to the surface layer of hard facing layer, and the hardness of the middle layer is slightly lower than that of the fusion area, and the hardness increases near the surface layer.     

TiC涂层梯度硬质合金残余热应力分析

采用有限元方法分析有无梯度2种TiC涂层硬质合金的残余热应力,研究了残余应力随涂层及梯度层厚度的变化。结果表明:增加梯度层后,涂层内残余热应力的减小超过10%,合金中残余应力减小30%以上,表面残余应力也明显下降;随着涂层厚度的增加,涂层内拉应力大幅减小,剪切应力与等效应力略微增加,涂层梯度硬质合金的等效应力呈下降趋势;随着梯度层厚度的增加,涂层内残余应力减小,当梯度层厚度较大时,残余应力不再改变。因此,选择合适的涂层和梯度层厚度,涂层厚度一般为5～8μm,梯度层厚度控制在20μm左右,可以有效缓和残余应力,提高材料的结合强度。     

合金元素对钢基复合材料组织和性能的影响

研究了Si,Mn合金元素加入量对自生TiC颗粒增强的钢基复合材料的组织和性能的影响．结果表明,在自生TiC颗粒增强钢基复合材料中,随着Si,Mn合金化元素的升高,复合材料基体组织将经历从单相珠光体到珠光体马氏体,再到单相马氏体的变化过程．相应地,复合材料铸态硬度从单相珠光体的HRC43．1变化到单相马氏体的HRC55．Si,Mn合金化元素的含量对热处理态复合材料的硬度也有明显影响,但对冲击韧性影响不大。     

石墨配比对钨极氩弧熔敷层TiC增强相含量及分布形态的影响

利用钨极氩弧熔敷预涂在碳钢表面的钛铁和石墨粉末能够在碳钢表面获得性能优异的TiC增强涂层.预涂粉末Ti、C元素配比及含量对增强相的数量、形态和分布方式有重要影响：一方面,随着预涂粉末中含碳量的增加,熔敷层中Fe2Ti有害相降低,但出现了极少量的石墨相;另一方面,熔敷层中原位合成TiC增强相的含量增加,颗粒尺寸也随之增加,TiC颗粒的树枝状分布形态也由细枝状向粗枝状转化.     

原位自生TiC颗粒对铁基耐磨堆焊金属的影响

为了研究原位自生TiC颗粒对堆焊层组织与性能的影响,采用药芯焊丝明弧堆焊方法在Q235钢表面制备了Fe-Cr-Ti-C堆焊合金.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊合金进行了分析.结果表明,加入的Ti元素可在堆焊层中原位生成TiC硬质相颗粒,并促进M7C3硬质相的生成,从而起到细化晶粒的作用.当生成的TiC和M7C3硬质相数量较多且弥散分布于金属基体中时,这些硬质相可起到相应的抗磨骨架作用,从而提高了堆焊金属的耐磨性.当药芯焊丝中Ti元素的质量分数为7%时,堆焊层性能最佳,其硬度值为61.6HRC,磨损量为0.3904g.     

Isothermal grain growth of reactive spray formed 7075 alloys in semi-solid state

The grain growth behavior in reactive spray formed 7075 2.91vol%TiC AI alloy was studied and compared with that of spray formed 7075 AI alloy at semi-solid state. The effects of in-situ TiC particles on the microstructure of spray formed 7075 AI alloy were also investigated. The specimens were heat-treated isothermally at various temperatures between the solidus and liquidus of 7075 A1 alloy for times in the range of 10-60 rain, then quenched in water. The microstructure of reheated specimens was characterized using scanning electron microscopy and optical microscopy. The grain size was measured using a mean linear intercept method. Results show that the in-situ TiC particles can effectively retard grain growth and refine the grain at a limited size. The grain growth exponent in Arrhenius equation increases from 2 to 3, which indicates that the in-situ TiC particles have the significant pinning effect on grain coarsening in the semi-solid state.     

堆焊电流对Fe-Cr-Ti-C堆焊层组织性能的影响

为了分析堆焊电流对堆焊层组织和性能的影响规律,研究在不同堆焊电流下堆焊层的组织构成和耐磨性能,探讨不同堆焊电流对原位合成M₇C₃、TiC陶瓷硬质相的影响规律,采用x-射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱分析仪(EDS)对堆焊层显微组织进行分析,采用维氏硬度计、洛氏硬度计和湿砂磨损试验机对堆焊层的力学性能进行检测.结果表明,在堆焊速度为20 mm/min、堆焊电流为150 A时由马氏体、奥氏体、TiC、M₇C₃和CrFe₇C_0.45构成的堆焊层组织,其抗磨损性能最佳,堆焊层表面的硬度为HRC 65.4,磨损量为1.13 g; 堆焊电流在160 A时,没有形成初生M₇C₃陶瓷硬质相,堆焊层耐磨性能下降.     

Wear Behavior of In-situ TiC Particles Reinforced Aluminum Matrix Composite

The microstructure, tensile property and wear resistance of 7075 aluminum matrix composite reinforced with TiC particles prepared by in-situ reaction casting were investigated. The effect of TiC reinforcement on wear behavior was analyzed. The wear mechanism was also discussed. A micro-mechanism model of reaction kinetics for synthesis of TiC was acquired. Results show that TiC could increase the tensile and yield strength, but decrease the elongation. Besides, TiC particles improve the property of wear resistance of 7075 aluminum alloy. The wear mechanisms include abrasive wear and adhesive wear in wear test process.     

In-Situ TEM Tensile Observation of a Metastable Austenitic Manganese Steel

This paper presents the in-situ TEM tensile observation of the nucleation and growth ofmartensite and the dislocation configuration change in metastable austenitic manganesesteels and the investigation of the composition of phases and the content of elements inthe micro regions by XRD,EDAX respectively and concludes from the results that thestrengthening of martensite transformation and high density of dislocations lead to thehigh work-hardening capacity in the steel.