只含一个非线性项的超混沌系统及其电路实现

构造出了一个新的只含有一个非线性项的四维非线性动力学系统,研究了该系统的超混沌吸引子、Lyapunov指数、庞加莱映射图等复杂动力学特征,然后以Multisim电路仿真软件为平台进行了仿真实验,验证了超混沌系统的混沌现象.     

热连轧厚度控制系统中的混沌现象

描述了在热连轧厚度控制系统中轧辊偏心干扰对于厚度精度混沌现象的存在和影响，基于混沌现象来研究探讨热连轧厚度控制系统（AGC）不规则运动，同时提出了抑制或控制混沌的方法，以提高产品精度，使用了描述函数法，相平面法对热连轧中混沌现象进行了分析，结合AGC原理图，混沌时域图，混沌相图，AGC在不同外扰时的控制效果仿真图，提出并验证了轧制过程中轧辊偏心干扰对于厚度精度具有混沌特性的新观点，为过程控制系统提出了一种新的控制方法。     

数字实现混沌系统的建模、仿真与实验

为提高混沌信号源的稳定性和精确性,提出了数字实现混沌系统的方法.在综合新提出的三维混沌系统和四维超混沌系统的基础上,通过将它们的微分方程转化为积分方程,采用离散化累积运算方法,建立了基于数字实现的离散模型.在Matlab/Simulink下数值仿真观察到了系统参数变化时动力学行为的演变过程,并基于ATmega128L微控制器芯片实现了相应的混沌和超混沌系统.仿真和实验结果表明了混沌和超混沌现象的存在性以及数字实现的可行性.     

基于MATLAB的非线性电路的数值模拟

混沌是非线性系统中的常见现象.本文提出了一个变形蔡氏电路,介绍了一个新的非线性电阻,讨论了此变形蔡氏电路的工作原理.由kirchoff's laws得到变形蔡氏电路的电路方程,建立了数学模型,分析了产生混沌现象的原因,采用了蔡氏电路的仿真算法--龙格库塔法,并使用MATLAB编写程序对其进行了数值模拟.本文设定了非线性电阻的伏安特性,通过调节电路参量观察到了混沌现象,双蜗旋混沌吸引子.     

用微分求积法分析输液管道的非线性动力学行为

将微分求积法(Differential Quadrature Method,简称DQM)应用于输液管道的非线性动力学分析,采用此法研究了受非线性约束输液管道的分岔现象和混沌运动问题.从悬臂输液管道模型出发,利用微分求积法形成管道的动力学方程.以分岔图、相平面图、时间历程图和Poincare映射等分析手段考察了系统参数(管内流速)变化对管道振动形态的影响.结果表明,在所研究的系统中存在出现倍周期分岔现象和混沌运动的参数区域,这与前人的研究成果具有一致性.这为一类结构的非线性动力响应问题提供了一种新的研究思路.     

超混沌Bao系统线性状态反馈控制及自适应控制

研究超混沌Bao 系统的控制问题. 首先, 给出超混沌Bao 系统的Lyapunov 指数图, 用以验证系统存在超混沌现象; 然后, 将线性反馈控制方法和自适应反推控制方法应用于超混沌Bao 系统, 并设计了将系统混沌状态稳定到平衡点的混沌控制器; 最后, 通过数值仿真验证了所设计的控制器的有效性.

     

PWM型DC/DC变换器中混沌控制的仿真研究

该文研究如何利用OGY混沌控制技术来消除DC/DC变换器的混沌状态.首先利用数据采样方法得到系统的离散模型,利用计算机技术由该离散模型进行可以得到系统的分叉图,从分叉图中可以看到DC/DC变换器发生了混沌、分叉等非线性现象,然后从理论上说明了如何利用OGY混沌控制策略把工作在混沌状态的DC/DC变换器控制到周期状态,最后利用计算机对DC/DC变换器进行仿真研究,仿真结果证明了该文中基于OGY方法DC/DC变换器混沌控制策略的有效性.     

二维超混沌系统的研究及在图像加密中的应用

构建了一个基于二维超混沌方程的非线性混沌映射,采用直方图、吸引子图的分析方法,研究了二维超混沌方程的特性;然后在该混沌方程的基础上,提出了一种新型的图像加密算法,其具体方法是先将彩色图像分离成红、绿、蓝三个分量,然后分别采用排序,异或,先排序后异或的方法进行加密。仿真结果表明,该加密算法对明文和密文都非常敏感,对初始密钥十分敏感,初值敏感性能达到10-10;密文图像的信息熵为7.908 563 896 646 1,非常接近理想值8;红、绿、蓝三个分量加密图像和明文图像之间的水平相关性系数差值分别是0.961 465 408 259 75、0.951 712 655 336 949、0.962 750 222 811 646。文章采用的加密方法完全改变了明文图像的像素值,使密文能够抵御攻击,仿真实验结果表明该加密算法具有良好的加密效果和安全性。     

飞轮调速器反馈控制系统的混沌及控制

建立了飞轮调速器反馈控制系统的动力学方程,利用系统的相图和Poincar6映射图分析了系统的混沌形成过程．通过对飞轮调速器反馈控制系统增加一个比例微分反馈控制器,利用它控制系统从混沌运动转化为周期运动．数值仿真表明了该控制方法在飞轮调速器反馈控制系统的混沌控制中的有效性与可行性,可利用适当的控制强度镇定系统中不稳定的周期轨道．     

基于变量反馈控制方法的混沌控制研究

将变量反馈控制(VFC)方法用于混沌杜芬方程的控制，通过调整反馈强度，可显著改善混沌现象，并可使系统由初始的混沌轨道被控变成非混沌的轨道，最终进入目标轨道。     

一种并行时空混沌单向Hash函数的构造

针对现有的基于混沌的Hash函数的构造中并行性以及运算效率不高的问题,本文提出了一种并行的基于时空混沌的单向Hash函数的构造方法。该方法利用了帐篷映射计算简单的特点,结合交叉耦合映像格子避免有限精度实现产生的短周期行为,通过参数调制的方法实现并行计算。仿真实验表明,该方案很好的达到了Hash函数的各项性能要求,既有很高的安全性,又很好的实现了并行计算,从而提高了执行的效率。     

Poincare映射的数值算法及其在永磁同步电机混沌分析中的应用

给出了Poincare映射的一个数值算法,并在提出的永磁同步电机（PMSM）混沌模型的基础上,应用Poincare映射分析了PMSM的混沌现象,仿真结果表明Poincare映射可以更直观地反映其相应的状态空间图形,而从一个新的角度证实了PMSM的混沌运动的存在性。     

基于离散广义同步定理的复合混沌音频加密方案

利用离散广义混沌同步定理,基于3D-Lorenz系统构造了一个新的离散混沌系统,并结合Arnold猫映射设计了一种音频复合加密方案。该方案首先用复合系统产生的混沌码对明文进行加密,然后将密文隐藏到wav语音信号中,解密过程能够实现无失真解密。数值模拟表明,新的离散混沌系统产生的混沌流具有良好的伪随机性,并且音频隐藏方案对混沌系统的参数及初始条件极为敏感,具有较高的安全性,能够有效地应用于网络通讯。     

Nonlinear Analysis and Attitude Control of a Gyrostat Satellite with Chaotic Dynamics Using Discrete‐Time LQR‐OGY

Quasi‐periodic and chaotic behavior, along with the control of chaos for a Gyrostat satellite (GS), is investigated in this work. The quaternion‐based dynamical model of the GS is first derived, and then the influences of the reaction wheels in the GS structure, under the gravity gradient perturbation that causes a route to chaos through quasi‐periodicity mechanism, is investigated. For the suppression of chaos in the system, a chaos control system with the quaternion feedback is designed for the GS based on the extension of the Ott‐Grebogi‐Yorke (OGY) method using the linearization of the Poincaré map. In the extended OGY controller, the Poincaré map is estimated using the Least Square Support Vector Machine (LSSVM) technique. After linearization of the Poincaré map, the Discrete‐time Linear Quadratic Regulator (DLQR) is applied on the linearized Poincaré map, making the DLQR‐OGY controller for chaos. The DLQR‐OGY control system stabilizes the orbits to the fixed points providing a small control input signal, which leads to a decrease in the control effort and energy consumption in the GS system.     

一个简化的混沌系统及其控制器设计

非线性项是产生混沌的必要条件,本文研究只含有一个非线性立方项系统的混沌行为和其控制器的设计。首先,在磁弹体系统的基础上,构造一个新的只含一个立方项的非线性系统,采用非线性动力学分析方法包括耗散性、Poincare映射和Lyapunov指数谱,对系统进行动力学分析,证实了该系统混沌的存在性。其次,为了消除系统的混沌行为,通过设计滑模控制器,将系统分别控制到期望的固定点和周期轨道。最后,通过MATLAB数值仿真验证了所设计的控制器的有效性。     

一种新的基于时空混沌的伪随机数发生器

时空混沌系统有很好的密码学特性,常被用来设计伪随机数发生器。然而,时空混沌系统的概率密度分布不均匀,不利于保证伪随机数发生器的安全。针对此问题,提出一种新的基于时空混沌系统的伪随机发生器算法。该算法从提升时空混沌局部映射的密码学性能入手,将分段Logistic映射作为局部映射,并通过改变时空混沌系统的耦合参数来解决概率密度分布不均的问题。理论分析与仿真实验的结果表明,该算法产生的序列具有良好的初值敏感性和随机性,同时具有良好的执行效率,能够满足信息加密安全的需要。     

基于混沌映射的网络实时保密通信方法

本文就混沌系统中的Logistic映射和Henon映射，利用多值序列的方法所产生的混沌序列，对网络流进行加密和置乱，并对数字图像也进行了实验，算法全部用VC 编写实现。     

基于混沌和数字签名的图像数字水印

该文提出了一种基于混沌映射和数字签名的数字水印系统。用混沌映射对原始图像进行处理 ,生成一张与原始水印大小一样的图像块 ,计算图像块的每一子块的均值 ,把图像块转换成一个二值图像 ,然后将该二值图像与原始二值水印作运算得到一个新的私有水印 ,水印的还原过程与以上过程相反。结合数字签名技术把原始图像所有者有关信息通过认证中心进行认证签名 ,从而能够保证了水印的安全性。实验结果表明 ,本方法对一般图像处理具有一定程度的鲁棒性     

一种新的混沌伪随机序列生成方法*

针对单混沌系统因计算机有限精度效应产生的混沌退化问题,提出了一种多级混沌映射交替变参数的伪随机序列产生方法。该方法基于一维Logistic映射和二维Henon映射,用交错变参的Logistic映射的混沌迭代值的汉明重量来控制Henon映射输出的混沌迭代分量。生成序列通过仿真表明,符合Golomb三个随机性公设要求及局部随机性统计检验要求,可作为密钥流序列应用到加密体制中。     

基于Simulink仿真的标准映射的研究

人们对于弹跳球模型的研究由来已久,标准映射是弹跳球模型在高弹跳情形下的二维映射,也是研究混沌现象最重要的物理模型之一.以往对于标准映射的研究主要集中在理论分析,而对于标准映射中的混沌产生过程研究较少.首先推导了标准映射的数学模型.之后基于simulink建立了标准映射的模型,并以此模型为基础,仿真分析了倍周期分叉到混沌的实现途径,给出了周期分叉过程中的不同周期运动的参数区间及混沌出现条件,并计算得到了分叉图,从而计算出Feigenbaum常数,与公认值比较误差很小.最后在混沌带中发现了周期运动,进而揭示了混沌的复杂性.