Adaptive sliding mode control of chaotic dynamical systems with application to synchronization

We address the problem of control and synchronization of a class of uncertain chaotic systems. Our approach follows techniques of sliding mode control and adaptive estimation law. The adaptive algorithm is constructed based on the sliding mode control to ensure perfect tracking and synchronization in presence of system uncertainty and external disturbance. Stability of the closed-loop system is proved using Lyapunov stability theory. Our theoretical findings are supported by simulation results.     

基于混沌映射的图像加密算法

提出一种基于混沌映射的图像加密算法,该算法对图像进行拉伸融合折叠变换,通过映射其矩阵的某行数据,得到修改Logistic映射初值的关键密钥m,并由2个Logistic混沌映射相结合产生加密序列,将图像与该序列进行相应代数运算,从而获得加密图像。理论分析和实验结果表明,该算法对密钥具有较强的敏感性,且加密图的像素值分布较均匀。     

改进多目标粒子群算法及其在电弧炉供电优化中的应用

针对炼钢过程的供电优化问题,提出了一种改进的多目标粒子群算法（CRMOPSO）．文中利用约束条件满意度函数并加权求和的策略将约束条件转化为一个待优化目标;同时为了克服基本多目标粒子群算法在求解复杂优化问题时,搜索速度较慢,精度较低的缺点,引入变区域加速算子以提高算法收敛速度和精度;针对算法易于早熟收敛的问题,引入混沌算子以提高算法局部搜索能力;进化过程中采用受约束的竞争选择机制（RCS）小生境技术保证种群多样性．建立了新的供电多目标优化模型并将CRMOPSO算法用于该模型优化电弧炉供电过程,达到了减少电量消耗,缩短冶炼时间,延长炉衬使用寿命的目的,表明了该算法的有效性．     

基于混合类电磁机制算法的混沌系统控制与同步

混沌系统控制与同步可通过优化方法设计控制律引导混沌系统轨道来实现．类电磁机制优化算法（EM）是模拟电磁场带电粒子间吸引一排斥行为机制的一种启发式搜索方法,目前还尚未在混沌系统控制与同步问题中得到应用．本文提出一种混合类电磁机制优化算法（HEM）用于求解该优化问题,该方法采用修改的类电磁机制算法（REM）与差分进化算法（DE）相融合平衡算法对解空间的全局探索和局部开发能力,基准函数测试表明混合算法改善了全局搜索能力及求解可靠性．在此基础上,采用HEM算法引导混沌系统的轨道,搜索施加于系统的小扰动使其轨迹在短时间内跟踪到目标区域;再将混沌系统的同步问题转化为在线轨道导引问题,采用HEM优化算法解决．通过典型离散Henon映射为例,数值仿真结果表明了该方法是解决混沌系统控制与同步的一种有效方法．     

一种基于不放回抽样的图像混沌加密算法

针对现有基于混沌序列的图像加密算法的缺陷,提出一种基于不放回抽样的图像混沌加密算法。该算法采用可变模运算和间接地址映射技术,将混沌序列一对一、高度随机地转换为图像像素地址,实现图像的位置置乱和灰度扰乱加密。对混沌序列的分布无严格要求,使混沌序列的参数和初值可以作为密钥被使用。实验结果表明,与现有同类算法相比,该算法性能优越、运算速度快且易于实现。     

一种脆弱的图像自适应置乱算法

证明在离散余弦变换和小波变换中,图像经空域置乱前后在频域内不变的系数规律,根据构造的复合混沌迭代动力系统,提出2个利用不变频域变换系数规律的构造函数,生成复合混沌迭代动力系统需要的初始值,给出脆弱的图像自适应置乱算法以及相似度和抗攻击半径的置乱算法评价概念。实验表明,算法无需任何附加信息即可提取出原始图像,对各种攻击十分敏感,平均抗攻击半径高于一般算法,适用于法庭、医学等要求极其严格的场合。     

混沌敏感性在图像加密中的2种应用

混沌系统的结构参数敏感性、初值敏感性和以同一分布遍历各态的特性较好地对应密码系统的一些基本特性。分析结构参数和初始值变化对混沌序列敏感性影响,得到混沌序列敏感性效应是一个积累过程。将混沌序列按照敏感性划分为混沌敏感性前后期序列并给出界定原则。探究混沌序列敏感性在图像加密时的2种不同应用。     

参数不确定统一混沌系统鲁棒最优控制

针对含有参数不确定性的统一混沌系统,基于鲁棒最优控制理论,提出了一种简单的线性状态反馈控制策略.该策略给出了系统渐进稳定的充分条件,并可以通过求解线性矩阵不等式(LMI),快速有效地求得系统反馈的控制增益,利用Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性.仿真结果验证了所提出的控制策略的有效性.     

多服务器环境下基于扩展混沌映射的认证密钥协商协议

传统的单服务器环境下基于智能卡认证方案,单个服务器对所有的注册远程用户提供服务。如果用户想要从不同的服务器获得网络服务,则必须分别在不同的服务器注册。为解决以上问题,研究者提出了多服务器认证方案。然而,文献中的大部分方案都不能实现强安全特性。受到切比雪夫映射的半群特性和基于扩展混沌映射的密钥协商协议启发,本文提出一种多服务器环境中的认证方案。新方案不需要使用验证表并且允许用户访问不同的服务器而不需要分别注册。新方案不仅可以抵抗各类攻击,还实现了用户的强匿名性。和以前的相关协议相比,新协议具有高效性和安全性,因而适合在实际环境中应用。     

基于优选准则的混合混沌序列的生成

针对传统的m序列、Gold序列可用作扩频码的数量有限这一问题,提出了用混沌序列代替传统的m序列、Gold序列的方法。针对单个低维混沌映射产生的混沌序列存在抗攻击能力差、密钥空间小、保密性不理想等缺点,依据优选结果将单个低维的改进型Logistic序列与Chebyshev序列组合产生了一种新的混合序列。仿真结果表明,新的混合混沌序列平衡性高、类随机、相关性好,且该混合混沌序列和m序列、Gold序列的抗AWGN干扰和抗单频干扰的能力相近。