混沌Lorenz系统的多变量喷射反馈控制方法

混沌Lorenz系统的多变量喷射反馈控制方法

一、一种多变量注入反馈控制混沌Lorenz系统的方法(论文文献综述)

田坤[1](2021)在《延迟非线性系统脉冲控制及其应用》文中研究指明近年来,研究人员发现生活中许多现象并非单纯的连续控制过程,而是兼具连续和离散的特征。脉冲控制本质上是在脉冲时刻以离散形式对系统施加扰动量,它可以真实地反映自然界和工程领域中一些系统的不连续动态特性,打破了连续控制理论对实际系统描述的局限性,能更准确地描述实际系统。传统控制方法对受控对象产生持续作用,而脉冲控制则以离散形式在脉冲时刻发生瞬时作用,因此连续控制理论不能直接应用于脉冲控制系统的研究,脉冲控制理论分析较连续控制理论更加复杂。目前脉冲控制理论已经在肿瘤化疗,航天器燃料优化控制,化学反应和种群动力学管理等方面取得了重大突破。但由于理论分析的制约,当前脉冲控制理论多数考虑受控模型的多样性,缺乏系统的、实用的研究成果,脉冲控制理论本身和应用方面还有很多问题亟待解决。对于一些实际问题,由于客观条件限制,实际系统的可操作变量有限,不允许全部变量受控,使得非线性系统有限操作变量脉冲控制器设计更加困难。本文将围绕上述问题,研究延迟非线性系统的脉冲控制理论,脉冲控制和同步的稳定性及利用脉冲控制使系统产生复杂的动力学行为,得到了一些新结论和新算法。具体研究内容如下:(1)提出了利用脉冲控制实现延迟非线性系统同步的方法,并给出了同步稳定性理论证明。首先,以两个相同的线性延迟反馈混沌系统作为研究对象,设计全变量脉冲同步控制器,证明全变量脉冲控制同步稳定性定理,利用所提定理确定脉冲控制器参数估计范围,通过仿真和实验观察到两个系统同步状态,验证所提理论的正确性。其次,考虑实际系统操作变量受限,全变量脉冲控制无法使用问题,提出单变量脉冲控制同步稳定性定理,依据定理条件确定单变量脉冲控制器参数范围,以两个相同的延迟反馈Chen系统作为研究对象,通过仿真和实验观察到同步状态,验证了所提定理的正确性。单变量脉冲控制和全变量脉冲控制均具有结构简单,易于实现的特点。在应用方面,单变量脉冲控制可应用于操作变量受约束的混沌系统,因此在实用性上要优于全变量脉冲控制方法。由于单变量脉冲控制方案削减了控制器数量,因此响应速慢于全变量脉冲控制方案。(2)提出了利用部分观测数据辨识复杂网络局部拓扑结构和单变量脉冲牵制控制实现复杂网络同步的方法,并给出了辨识和同步理论证明。基于自适应方法辨识复杂网络局部拓扑连接关系,解决了利用较少数据准确辨识网络拓扑结构的问题。证明了单变量脉冲牵制控制同步稳定性定理,通过能控性秩条件判定网络的能控性和确定网络的牵制节点以及牵制节点中的受控变量。依据所提的稳定性定理,设计复杂网络的单变量脉冲牵制同步控制器,使得整个网络处于同步状态。所提的单变量脉冲同步控制器不仅实现了复杂网络节点的混沌系统同步,而且只用部分节点的单个变量驱动,减少了控制器使用数量和对网络的要求,具有良好的应用前景。(3)提出利用脉冲控制在非混沌系统中产生混沌的方法,对参数处于稳定区域的Chen系统施加单变量脉冲控制,使得受控系统产生混沌吸引子。这种脉冲控制产生混沌的方法与状态反馈脉冲混沌控制方法具有相同的结构,因此该方法可以根据需要通过调整参数灵活地产生和消除混沌,同时该方法摆脱了传统混沌产生方法需要连续状态反馈的局限性,具有结构简单、易于实现等特点,适用于只能间断时刻施加控制量的系统。本文对受控系统产生的混沌时间序列进行了基本动力学分析。从定性角度,分析了受控系统的混沌时间序列的功率谱、分岔图;从定量分析的角度,计算了受控系统的Lyapunov指数。以非混沌Chen系统作为应用实例,设计了 Chen系统电路和脉冲控制电路,通过所设计的模拟电路,在实验中观察到了几种混沌吸引子,实验与仿真结果基本一致,验证了方法的有效性。(4)利用Smale马蹄引理证明了脉冲控制Chen系统中存在拓扑马蹄,从理论上证明了脉冲控制Chen系统确实产生了混沌,阐明了利用脉冲控制产生混沌的机理。采用了拓扑马蹄分析手段,提出脉冲控制系统的Poincare截面上拓扑马蹄的寻找方法,克服了延迟项初值对寻找Poincare逆映射的影响。设计了针对脉冲控制延迟系统的拓扑马蹄分析算法,并利用MATLAB进行了实现,利用所设计MATLAB软件分别分析了脉冲控制Chen系统和延迟反馈控制Chen系统中的拓扑马蹄。(5)提出了参数不确定情况下的肿瘤化疗模型脉冲控制方法,并给出了脉冲控制参数不确定模型的渐近稳定性分析。化疗剂的用量和周期可以看作脉冲控制的增益和间隔。首先,考虑到个体之间存在差异或测量数据不准确,导致模型的参数具有不确定性。其次,当前化疗方案仅仅依靠医生经验制定,化疗剂的用量依据具有单一性。针对以上两点,本章提出参数不确定下的自适应脉冲控制方法,利用Lyapunov稳定性理论,分析了脉冲控制化疗模型的正定性和持久性,并推出了脉冲控制间隔的上下界。利用本文提出的状态反馈脉冲控制调节每次注射化疗剂量,最终可达到消灭肿瘤细胞,维持免疫机能的目的。

唐薪玥[2](2021)在《基于FPGA的超混沌Chen同步加密系统设计与实现》文中研究指明通信技术的飞速发展、互联网技术的快速普及,人们的生活品质得到了质的飞跃,但是在信息技术发展的同时,也伴随着日益增长的信息安全问题。混沌信号的内在随机性、不可预测性、对初值具有高度敏感性等特征,使得将混沌理论应用于信息安全领域一直备受关注。随之,半导体技术的快速发展,使得越来越多的学者投入数字混沌同步、加密技术的研究中。本文通篇以四维的超混沌Chen系统为研究对象,以混沌理论为基础,基于FPGA技术对混沌同步及混沌同步后的图像加、解密进行设计与实现。本文首先基于FPGA对超混沌Chen系统数字化实现的运算架构进行设计,从而尽可能地减少数字化实现混沌系统造成混沌特性的退化,以及尽可能缩短寄存器数据通路,提高系统整体的运行速率,最终在Xilinx公司的Artix-7系列的xc7a100tfgg484-2芯片上实现了最高工作频率为340MHz的超混沌Chen信号发生器模块。其次,设计了一个非线性反馈同步控制器,从而在短时间内能够快速实现两个同结构超混沌Chen系统之间的超混沌同步。接着,针对较复杂的混沌系统在FPGA设计实现时,为了兼顾运行速度和准确度,会存在多个时钟周期生成一个有效混沌序列的问题,结合m序列设计了一个多周期伪随机序列发生器,其生成的伪随机序列通过了NIST测试,整体上不仅提高加、解密的运算效率还增强了混沌序列的伪随机性。最后,将以上设计的各个功能模块进行整合、完善,完成UART和网口的初始密钥接收、混沌序列的生成、混沌系统的非线性反馈同步、多周期伪随机序列的生成、图像的加解密及其HDMI输出显示,最终实现了基于FPGA的超混沌Chen同步加密的设计与实现,具有一定的应用价值。

车峰[3](2021)在《几类混沌系统同步控制研究》文中指出非线性科学在20世纪中期之后得到了快速的发展。混沌是非线性动力学系统当中一种特殊的运动形式,自发现以来便引起了科研人员的广泛关注。由于混沌系统自身所具备的特殊性质,使得其自身的运动轨迹是不可预测的。而混沌同步能将两个或两个以上的混沌系统的运动轨迹保持一致。到目前为止,混沌同步理论已经与多个学科相互结合,例如信息科学、生物学、物理学等。因此,进一步研究与丰富混沌同步理论具有重要的理论意义和实用价值。本文为进一步探究和丰富混沌同步理论,其主要研究工作和创新点如下:(1)多混沌系统混合同步及其应用目前,混沌系统的同步模型大部分为单驱动-单响应模型,本文在此基础上深入探究了多混沌系统的同步模型,即多驱动-单响应的同步模型。首先,本文在多驱动-单响应同步模型的基础上,设计了一种多混沌系统的混合同步方式,其中驱动系统当中的参数是未知的。再基于Lyapunov稳定性理论和自适应控制方法,设计出了通用的同步控制器和未知参数的辨识规则。之后,利用Matlab软件进行数值仿真,对理论分析进行了验证。最后,利用所设计的多混沌系统混合同步方式,并结合经典的明文关联置乱加密算法,实现了数字图像的加密与解密,验证了所设计同步方式的实用性。(2)无源控制的复混沌系统的控制与同步目前,利用无源控制理论实现混沌系统控制与同步的研究成果已十分丰富。然而,复混沌系统与无源控制理论相结合的研究成果几乎没有。因此,本文以复Lorenz系统为例,首先基于无源控制理论设计出了反馈控制器,将复Lorenz系统控制到了预期的周期轨道上。然后,基于无源控制理论和自适应控制方法,设计出了同步控制器和未知参数的辨识规则,成功的将参数未知的复Lorenz系统在不同的初始条件下达到同步。该问题的研究,进一步的丰富了混沌同步理论,为更深层次的研究提供了理论依据。

卜瑞漩[4](2020)在《一类分数阶混沌系统无源同步控制研究及应用》文中研究表明分数阶可以精确地描绘当今世界中的物理状况,并逐渐成为解决自然科学问题的新型数学状态表达方法,其描述内容丰富且具有精确性,因此受到广泛关注。分数阶系统的稳定对于实际工程起着决定性的作用,其稳定性及同步的研究仍处于发展阶段,需要在这方面做大量的工作。普遍的控制措施无法运用在分数阶混沌系统中,是因为控制方法的发展还不够完善,无法合理并准确地控制分数阶系统。随着时间的推移,人们将研究的焦点聚集在可以使分数阶混沌系统稳定的控制器上,如今也取得了较为丰硕的成果。由于目前对于无源控制方法在分数阶领域中的研究仍不够深入,分数阶混沌系统无源同步控制仍具备更广阔的研讨空间。本文以分数阶微积分理论和分数阶Lyapunov稳定性理论为讨论的前提,对不同维分数阶混沌系统进行无源控制、对分数阶超混沌系统进行具有时变增益的无源控制及永磁同步电机自适应无源同步控制。主要研究内容如下:首先,针对分数阶超混沌系统的同步问题,设计了一种具有时变增益的无源控制方案。设计思路不同于一般的反馈控制律,本章方法仅需要控制两个信号。通过所设计的控制器可得到等效于无源系统的分数阶误差动力学系统,从而保证同步误差的收敛性。文后验证该控制方法可在有限时间内稳定,并且在具有非线性元件参数或结构不确定的基础上,增强了控制器的鲁棒性。通过在超混沌系统中的应用,可见该控制方法具有一定的实际价值。其次,研究了不同维分数阶Lorenz系统的无源同步控制问题。按照分数阶稳定性理论和无源控制理论,针对受控系统特性设计新的无源控制器,最终达成系统中各个变量同步跟踪的效果,进而达到在不同初始条件下不同维分数阶系统的无源同步。所用到的无源控制方法是从同维同结构整数阶过渡到不同维分数阶混沌系统中,经Matlab仿真证明该控制器的有效性。最后,通过控制效果图对比,可明显得出不同维混沌系统无源同步控制方法达到效果优于反馈控制方法。最后,将自适应无源同步控制方法应用于永磁同步电机的分数阶模型中。永磁同步电机动力学系统的参数落入一定范围内,系统的运行更会因混沌行为而下降,那么双永磁同步电机同步后会出现不良混沌,对此设计了一种将永磁同步电机同步生成的分数阶误差系统转化为等效无源系统的无源控制律。为了清除被控系统中不确定项所造成的影响,在控制器中加入自适应律,并验证被控系统在平衡点处渐近稳定。通过调整控制器内部参数,进而得到不同的控制效果。

顾振宇[5](2020)在《条件对称混沌与超混沌系统的建模、电路实现及同步研究》文中认为随着混沌理论的发展,混沌保密通信也向高层次延伸。为了提高保密效果和适用性,需要获得更高复杂度、更强抗干扰性以及更易调控的混沌信号源。超混沌系统在相空间中折叠反转,呈现更大的不稳定性,被认为具有更高的动力学复杂度。另一方面,忆阻器作为一种新兴的基本电路元件,特别在物理器件研制成功后,关注度也在不断提高。忆阻器能够为混沌系统的构建提供非线性反馈,借助于它能构造高复杂度甚至多稳态的混沌系统。本文研究旨在构造条件对称超混沌系统和以忆阻为基础的条件对称混沌系统,通过系统建模、电路设计、同步分析,揭示系统的动力学特征,并为其应用奠定基础。本文的主要工作包括:提出了条件对称忆阻混沌系统,揭示了其极性调控和幅频调控实现方法。基于条件对称原理,研究了只含单线性项的混沌系统模型,通过引入非线性函数构造了条件对称忆阻混沌系统。在分析平衡点稳定性、耗散性的基础上,进一步分析了系统的基本动力学特性。分析发现,利用忆阻器参数可以控制系统全局变量频率和局部变量幅度。通过初始值分析,揭示了系统的多稳态属性。利用模拟电路,构造了条件对称忆阻系统的模拟平台,验证了系统的物理属性。基于非对称和对称超混沌系统构建了两种条件对称模型,研究了其动力学行为。对混沌系统进行条件对称改造,构造了具有极性控制、偏置控制的对称超混沌系统和具有极性控制、偏置控制、幅频控制的非对称超混沌系统,分析了系统参数和初始值对系统动力学演化的影响。通过对非分岔参数中的偏置参数、特殊分岔参数引起的幅频调控以及初始值影响下的极性调控进行理论推导或数值仿真。对连续系统方程进行离散化建模,利用单片机电路平台在数字方法上实现了条件对称超混沌系统。对条件对称混沌系统进行了同步研究,实现了线性反馈同步。基于线性反馈同步原理,研究了该同步方法的适用条件与范围。基于系统分析,构造了新的同步模型,建立了新的同步误差系统,并研究了系统极性调控、偏置调控、幅频调控对同步效果的影响,给出了同步解决方案。

罗静[6](2020)在《混沌同步控制理论及其电路研究》文中研究表明混沌作为非线性领域的重要组成部分,因其在电子学、气象学、保密通信和图像加密等领域的广泛应用,吸引了大批学者的关注。随着半导体等技术的高速发展,基于混沌系统的同步控制研究在各个领域得到广泛发展,特别是在安全通信和图像加密等领域的研究具有潜在的实用价值。由于高阶混沌系统比低阶混沌系统具有更强的不可预测性和更复杂的非线性特性,因此高阶混沌系统的同步控制得到了广泛关注。目前,相同阶混沌同步控制的研究较多,而异阶混沌同步控制的研究相对较少。同时,考虑到异阶混沌系统同步控制的实用性,必须充分考虑不确定性因素和收敛速率对混沌同步控制的影响,深入研究不确定性异阶混沌系统的有限时间同步控制。此外,如何将普通双混沌系统的同步控制扩充到多混沌系统同步控制,使之能为基于多混沌系统同步的安全加密技术提供可靠的保障,也值得深入研究。特别是近年来,基于忆阻器的混沌系统因具有更强的伪随机性和更复杂的混沌信号,已成为非线性控制系统领域的研究热点。因此,围绕异阶混沌系统同步控制、多混沌系统同步控制、基于忆阻器的混沌系统同步控制和混沌同步控制电路及其应用等研究,具有重要的理论意义和潜在的实用价值。通过学习与研究,主要取得了以下研究成果:(1)针对异阶Rabinovich系统的混沌同步控制,分别利用无源控制和滑模控制理论实现了异阶Rabinovich系统的一种降阶同步控制和一种升阶同步控制。同时,利用李雅普诺夫稳定性理论和劳斯-赫尔维茨稳定性判据证明了混沌同步误差系统的全局渐近稳定性。通过数值仿真,对比分析了两种控制方法的优劣,并显示了所设计控制器的有效性。(2)针对参数未知的不确定性异阶混沌系统的同步控制,提出了两种混沌同步控制器,包括自适应控制器和终端滑模控制器。基于自适应律方法,估计了系统模型中的未知参数、模型不确定性和外界干扰项。通过有限时间稳定性定理,结合自适应控制策略,利用有限时间自适应控制方法和终端滑模控制方法,克服了控制器非线性输入对异阶混沌同步的影响,并分别实现异阶混沌系统的降阶和升阶同步控制。(3)针对不确定性多混沌系统的投影同步控制,讨论了两种混沌同步模式,包括一对多混沌同步和传递混沌同步,并分别设计了一种基于超螺旋观测器的有限时间混沌同步控制器。基于有限时间稳定性理论,利用二次型李雅普洛夫函数,导出了观测器误差系统同步的充分条件,并得到了对系统不确定性的估计。在此基础上,提出了一个有限时间控制器,简化了混沌同步系统模型,并实现了混沌同步误差系统的有限时间收敛。此外,在基于传递混沌同步的基础上,探究了混沌掩盖加密通信方案的可行性,为基于混沌同步的保密通信提供了更多的选择。(4)研究了一种基于单一反馈控制器的忆阻器混沌同步控制。通过描述一种基于忆阻器的混沌系统模型,提出了一种单一反馈混沌同步控制器,有利于后续混沌同步控制电路的实现。同时,基于劳斯-赫尔维茨稳定性判据和最小相位理论,得到了基于单一反馈控制器的混沌同步控制的一个充分条件。此外,利用DNA编码技术,将基于混沌序列加密后的彩色图像进一步编码,提高了图像在加密传输过程中的安全性,并显示了基于忆阻器混沌同步的图像保密通信的有效性。(5)研究了一种基于忆阻器混沌同步控制电路的设计与实现。针对一种基于有源磁控忆阻器的混沌电路模型,设计并实现了一种忆阻器混沌电路。经过实际硬件电路测试,其结果验证了忆阻器混沌电路的双涡漩吸引子结构。在此基础上,设计并实现了所提出的一种单一反馈混沌控制电路,从电路上实现了忆阻器混沌的同步控制,测试结果表明单一反馈混沌控制可以有效地实现忆阻器混沌的同步控制,且控制器简单有效。此外,在忆阻器混沌同步控制电路的基础上,进行了信号保密通信实验,实验结果表明基于单一反馈混沌控制同步保密通信方案具有可行性。

杨宣兵[7](2020)在《几类混沌系统特性分析、控制与图像加密应用研究》文中提出非线性现象在自然界中普遍存在。混沌是非线性动力学系统特有的运动形式,揭示了自然界和人类社会普遍存在的复杂性。近年来,混沌系统在物理学、生物学、电子学、保密通信、密码学以及信号处理与检测等领域获得广泛关注与应用,具有新特性的混沌系统不断提出。随着分数阶微积分研究的深入,认为分数阶混沌系统模型可更精确描述具有内在记忆和遗传特性的材料和过程,引起混沌学界更多关注。因此,对于不同类型混沌系统的特性分析、控制方法研究,以及混沌的应用研究具有理论与现实意义。本文采用理论分析、数值模拟和实验相结合的方法,研究了三类高维混沌系统的特性、控制与同步以及基于混沌的彩色图像加密算法,为解决混沌在保密通信领域中的选择与实现、同步,以及基于混沌系统的加密算法等关键技术提供了解决思路。论文的主要研究内容和成果总结如下:(1)基于低维混沌映射构造高维混沌映射研究。为了克服低维映射轨道、初值容易被预测,不具有鲁棒性等,采用多个简单的低维混沌映射通过反馈耦合构造了一个三维复合混沌映射,并设计了一个三通道伪随机序列生成器,采用NIST-800-22测试方案完成生成序列的随机性测试。(2)双曲和非双曲平衡点共存混沌系统分析、控制与DSP实现研究。提出了一个具有六项代数式、结构简单的自治动力学系统,从理论和数值仿真两方面研究了系统的基本动力学特性,包括平衡点及其稳定性、相图、庞加莱映射、参数分岔和Lyapunov指数谱。采用拓扑马蹄理论严格证明了该系统的混沌存在性。然后,基于李雅普诺夫稳定性准则,设计了一种在工程可行的单变量反馈控制方案,将混沌系统稳定到零平衡点。基于DSP技术验证了理论分析的有效性和可行性。(3)鲁棒分数阶混沌系统分析与DSP实现研究。基于鲁棒混沌系统在保密通信、密码学等领域的潜在应用前景,提出了一个鲁棒分数阶混沌系统。通过理论分析与数值仿真讨论了该系统的控制参数对系统动力学特性的影响,发现该系统的控制参数对系统状态变量能进行幅度调制和位置调制,以及该系统Lyapunov指数随其中两个控制参数具有恒定不变性,即具有鲁棒性。采用Adomian级数分解算法实现分数阶混沌系统的求解方法,并基于DSP平台进行了验证,为工程应用奠定基础。(4)分数阶混沌系统的同步研究。针对所提出鲁棒分数阶混沌系统的幅度调制和位置调制特性,提出了一种线性耦合方案,实现了鲁棒分数阶混沌系统的部分投影同步和部分相位同步。理论推导了同步耦合参数的范围。通过定义控制器的功耗函数,得到了同步耦合参数空间中最优同步区域的分布图。另外,分析了鲁棒分数阶混沌系统的有限时间同步方案,提出了有限时间同步控制器系统设计方案,采用数值仿真进一步验证了理论分析有效性。(5)混沌图像加密算法研究。混沌在保密通信、图像加密领域的应用是混沌应用的一个重要方向。本文提出了一种三通道Arnold置乱的分数阶混沌系统的彩色图像加密算法。通过Chebyshev、Tent映射以及取模运算作为种子映射构建了一个三维混沌映射,将其三个状态输出序列作为Arnold变换矩阵的参数实现彩色图像的R、G和B子图像的并行置乱,将鲁棒分数阶混沌系统的三通道输出序列对置乱后图像进行三通道关联扩散。由于三维混沌映射的初值与图像像素灰度值相关,分数阶混沌系统初值和参数和图像的SHA-256 hash值相关,因此该算法能有效抵御选择明文攻击。采用了鲁棒混沌系统,密钥空间大,具有良好的安全性和抗攻击能力。

陈德望[8](2020)在《基于延时隐藏混沌安全通信的研究》文中指出混沌信号凭借其具有极宽的频谱、不可预测和类噪声的特点,结合光纤的低衰减,在保密通信中用做信息传输的载频,以此实现单向和双向信息传输,近年来吸引了广大学者的注意,并且最近几十年内得到了迅猛发展。作为非线性动力学理论在通信领域内的一个非常重要的应用,其理论逐步趋于完善。混沌通信的实现在于接收机和发射机之间的混沌同步,以及对抗外部扰动的鲁棒性,这是指一旦接收机与发射机同步后,接收机的混沌动力不受发射机扰动的影响,这样外部离散扰动下,接收机的混沌动力就在与发射机的同步与失步之间进行跃变,这样通过检测他们的同步误差就可以恢复发送的信息。对光混沌通信而言,混沌通信的安全性主要依赖于激光器外部与内部参数的匹配,内部参数如载流子寿命、线宽增强因子等变化范围小,容易猜中,外部参数如反馈时间延迟,如果它在自相关系数中不能被提取,就能隐藏起来,窃听者也就不能恢复发射机的混沌动力,这样保证了系统的安全,基于此,本文在前人对混沌通信和激光混沌理论的研究基础上,从系统的保密性入手,用不同的方法来隐藏系统中的延时信息,主要工作和成果如下:(1)首先,本文通过对一种改进的电光相位混沌系统进行了数值研究,该系统能够隐藏时延并允许信息的单向传输。该结构包括两个级联延迟环路,其中一个环路中的级联耦合微谐振器(PCMR)导致频率相关的群延迟。利用最大Lyapunov指数(LLE)、L-Z复杂度(LZC)和排序熵(PE)来分析时间序列中的混沌行为和复杂度,绘制自相关函数(ACF)和延迟互信息(DMI)来提取时间延时签名(TDS)。结果表明:从LLE、LZC和PE的结果图中可以看出,在一定的反馈强度范围内,可以产生高度复杂的相位混沌。从图中还反映出,在反馈强度一定的情况下,随着PCMR数量的增加,TDS的隐藏效果变得非常好。数值仿真结果还表明,延迟混沌系统具有很好的同步性能,并且同步状态具有良好的鲁棒性。此外,基于马赫曾德尔干涉仪(MZI)的相干性,能够将发送端和接收端的相位变化转化为相应的强度变化,从而可以监测两个混沌序列的同步误差。最后,系统能够成功地恢复出发送端传输的消息。在该方案中,隐藏了反馈TDS,防止了窃听者的窃听,保证了混沌通信系统的安全性。(2)然后,本文提出并从理论上研究了一种结合了全光强度混沌和光电相位混沌发生器实现双向保密通信的新体系结构。该结构包括三个全光混沌半导体激光器和两个相同的相位混沌电光延迟振荡器,激光器和光电相位延迟振荡器组成级联系统。通过利用LLE、LZC、PE和分形计盒维数(FBCD)等分析方法研究了系统产生的混沌时间轨迹的复杂性。通过计算ACF和DMI来分析系统的TDS隐藏性能。同时,还研究了TDS、偏置电流、线宽增强因子等参数的不匹配对同步性能有影响。最后,研究了信息比特率和调制指数的变化对系统通信性能的Q因子的影响。结果表明:从计算LLE、LZC、PE和FBCD的结果中可以看出,当激光器的偏置电流在一定范围内,级联系统可以产生比较高复杂度的混沌信号。并且,从ACF和DMI中可以看出,当激光器输出的强度混沌输入相位调制器中时,光电相位振荡环中的TDS信息能够被很好地隐藏,这使通信系统的安全性得到了保障。当参数是匹配的情况下,延迟混沌动力可以完全同步,系统的同步具有良好的鲁棒性。同时,比特率和调制指数的变化对系统的Q因子有一定影响,即调制指数的增加会导致Q因子的增加,但比特率的增加会导致Q因子的下降。综上所述,本论文从激光混沌通信系统的模型出发,提出了两个基于延时隐藏的激光混沌通信系统,并且从理论与数值分析、延时隐藏性能、复杂度分析、同步性能与鲁棒性分析、信息传输等方面进行了研究。得到的主要结论有:通过对带有色散效应引起的与频率相关延时的PCMR器件的通信系统的分析,系统能够很好地对TDS进行隐藏,具有出色的安全性能、较高的复杂度以及良好的同步鲁棒性,能够实现高速率的单向数据传输;通过对含有半导体激光器和光电相位振荡环所组成的级联系统的分析,系统具有较高的复杂性及分形维,能够很好地将电光振荡环中的TDS进行隐藏,有着良好的同步鲁棒性和较高的通信Q因子,能够实现高速率的双向信息通信。本论文是作者对激光混沌通信研究作的进一步创新和发展,能丰富与完善激光混沌通信的理论和应用,对于推动激光混沌通信的早日实现有着非常重要的现实和长远意义。

闫丽宏[9](2019)在《几类复杂动态网络同步控制新算法研究》文中研究表明作为非线性科学的研究热点,复杂网络的研究引起了大量学者的关注.发现复杂网络的共性和规律、分析其同步性能、设计同步控制算法是复杂网络研究的主要内容.为了更好地满足工程应用的实际需求,完善现有的复杂动态网络理论,基于对复杂网络的结构特征、同步控制方法与同步速度等关键问题的思考,论文对几类复杂动态网络的同步控制问题进行了分析探讨.综合考虑网络拓扑结构未知时变、节点维数相异、时滞耦合和随机干扰等实际因素,利用自适应反馈控制、学习控制和间歇控制等方法,设计了一系列同步控制新算法,证明了相关同步结论,并且结合理论分析给出了相应的仿真算例.主要研究内容包括:1.针对一类节点维数相异的复杂动态网络,在控制方向未知的情形下,利用Nussbaum函数,研究了该复杂动态网络的同步控制问题.设计了相应的自适应控制器,根据Lyapunov稳定性理论得到了该网络实现矩阵投影同步的充分条件.另外,针对具有未知时变时滞耦合的异质网络,基于有限时间稳定性理论,结合自适应反馈控制策略,通过设计耦合参数的差分型自适应学习律和有限时间自适应控制器,实现了网络的有限时间同步,并对耦合结构进行了估计.仿真实例验证了上述两种算法的有效性.2.针对节点维数相异的复杂动态网络,基于行满秩矩阵的广义逆理论与微分方程的固定时间稳定性理论,设计了一种固定时间同步方案,构造了一种复合能量函数,证明了节点维数相异的复杂网络的固定时间矩阵投影同步的结论.进一步,对于含有不确定性和时变时滞的该类网络,给出了相应的固定时间矩阵投影同步控制方法及实现固定时间同步的充分条件.仿真实例说明控制方案是有效的.3.针对一类含有节点时滞的未知周期耦合权重的复杂动态网络的指数同步问题,结合Lyapunov-Krasovskii泛函,设计了一种非周期间歇控制方案与差分型耦合权重的自适应更新律,证明了给定网络的指数同步结论.而且,针对含有随机扰动与未知周期耦合结构的时滞复杂动态网络,以随机微分方程有限时间稳定性理论为基础,利用自适应和非线性反馈控制方法得到了网络实现有限时间同步的条件,证明了该网络在概率意义下的有限时间同步性.利用数值仿真验证了所给同步控制算法的可行性.4.提出了含有不同节点个数的驱动-响应复杂动态网络间外平均同步的概念,设计了一种自适应反馈控制同步方案和参数自适应更新律.在给出的一种持续激励条件下,实现了对网络节点参数的辨识.同时,对于含有未知信息的时变时滞复杂动态网络,在控制方向未知的情形下,利用Nussbaum增益函数探测控制方向,设计了一种自适应控制器以及未知信息更新律,结合持续激励条件,得到网络渐近同步的充分条件,证明了网络系统中未知节点参数和外耦合结构矩阵的可辨识性结论.并利用数值仿真验证了该设计方案的正确性.

李春来[10](2012)在《混沌与超混沌系统生成及控制若干问题》文中研究表明自从1963年Lorenz在数值实验中发现第一个混沌模型以来,混沌在许多科学领域得到了巨大的发展,并导致了其后关于复杂非线性现实世界的革命性的再思考。混沌与超混沌系统的生成与控制是混沌理论与应用研究的两个重要组成部分。本文给出了几类具有新的动力学特性的混沌和超混沌系统,研究了永磁同步电动机系统的混沌控制,研究了一类混沌与超混沌系统的输入输出稳定性控制问题,对超混沌系统的广义追踪控制进行了进一步的研究。主要工作归纳如下:1.基于Lorenz系统,构建了一个新的三维混沌系统。讨论了平衡点的性质,给出了系统的功率谱图、Poincare截面图,并利用分岔图和Lyapunov指数谱详细分析了各参数变化对系统动力学行为的影响。进一步的理论分析发现,交叉乘积项参数d和平方项参数e变化时,系统的Lyapunov指数谱保持恒定,且参数d具有全局非线性调幅功能,参数e具有局部非线性调幅功能。并且根据乘法器调幅模型,采用乘法运算来实现混沌信号(状态变量)对余弦周期信号的振幅调制,研究发现在参数d和e的变化(增加)过程中,调幅系数也随之变化(增加),且信息信号幅值取较大值时,调幅系数也较大,从而信噪比和功率利用率都较高。同时,基于拓扑马蹄理论,理论上证明了系统的混沌性,设计出的模拟电路进一步验证了混沌吸引子的存在性。2.通过在一个三维混沌系统中加入状态反馈控制器,构造出一个新的四维超混沌系统。分析表明,随着不同参数变化该系统呈现周期、复杂周期、准周期、混沌及超混沌运动。同时设计出模拟电子电路对该超混沌系统进行了实验验证。3.提出了一个新的超混沌系统,此系统具有一个平衡点,却表现出四翼超混沌行为。仔细分析了其动力学特性,包括平衡点稳定性、分叉图、李氏指数。同时设计出对应的模拟电路,实验验证了超混沌系统吸引子的存在性。4.基于对称群理论,提出了一类环状Chua系统。详细分析了其形成机制和参数选取范围,给出了DSP实现。5.基于LaSalle不变集定理,设计了一种自适应控制器,实现了永磁同步电动机的混沌控制,并对该控制方案的改进形式进行了研究。研究了分数阶永磁同步电动机的动力学行为,并给出了其混沌控制方案。6.研究了一类存在不确定参数和外界噪声干扰的混沌与超混沌系统的输入输出稳定性控制问题。基于Lyapunov稳定性理论,设计了一个线性状态反馈控制器,该控制器对于任何给定的有界干扰,都能保证系统渐近稳定并获得有界的状态变量。通过求解线性矩阵不等式(linear matrix inequality, LMI),能够方便地获得控制器的控制强度矩阵。而且,基于动力学方程的非奇异坐标变换,得到了一个简化的线性状态反馈控制器。以控制Lorenz系统和超混沌Lorenz-Stenflo系统为例,数值验证了该控制方案的有效性。7.对超混沌系统的广义追踪控制进行了研究。具体包括:(1)设计一种统一形式的非线性状态反馈控制器,实现一类五阶超混沌电路系统的状态变量与任意给定参考信号的追踪广义投影同步。通过取不同的比例因子和加速因子,可以快速获得与超混沌系统和多个不同维混沌系统之间的异结构广义投影同步、周期信号的广义投影同步,以及将五阶超混沌系统快速控制到周期态和期望的平衡点。(2)通过构造新的Lyapunov函数,设计一个自适应追踪控制器,实现了一个超混沌系统对各种不同参考信号的单变量追踪控制。(3)对一类存在未知参数和外界随机干扰的超混沌系统的函数投影同步和追踪控制进行了研究。通过设计适当的自适应鲁棒控制器,按一定比例函数将超混沌系统驱动到期望的任意参考信号,同时辨识出此超混沌系统的未知参数。

二、一种多变量注入反馈控制混沌Lorenz系统的方法(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、一种多变量注入反馈控制混沌Lorenz系统的方法(论文提纲范文)

(1)延迟非线性系统脉冲控制及其应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究进展
        1.2.1 脉冲控制的研究现状
        1.2.2 混沌控制和反控制的研究现状
        1.2.3 混沌理论证明的研究现状
        1.2.4 存在的问题及解决方案
    1.3 本文的主要工作与结构安排
2 延迟系统的脉冲控制混沌同步
    2.1 引言
        2.1.1 脉冲微分方程相关概念定义及引理
    2.2 延迟系统的全变量脉冲控制混沌同步
        2.2.1 全变量脉冲控制同步稳定性理论分析
        2.2.2 全变量脉冲控制仿真研究
        2.2.3 全变量脉冲控制实验
    2.3 延迟系统的单变量脉冲控制混沌同步
        2.3.1 单变量脉冲控制同步稳定性理论分析
        2.3.2 单变量脉冲控制同步仿真研究
        2.3.3 单脉冲控制电路实验
    2.4 本章小结
3 复杂网络单变量脉冲牵制控制混沌同步
    3.1 引言
    3.2 基于自适应同步的复杂网络局部拓扑辨识
        3.2.1 复杂网络局部拓扑辨识问题描述
        3.2.2 复杂网络局部拓扑辨识的方法
    3.3 复杂网络的单变量脉冲牵制控制同步
    3.4 仿真研究
    3.5 本章小结
4 基于脉冲控制的连续系统混沌反控制方法
    4.1 引言
    4.2 脉冲控制产生混沌原理
        4.2.1 脉冲控制产生混沌方法一般描述
        4.2.2 利用单变量脉冲控制在非混沌Chen系统中产生混沌
    4.3 单变量脉冲控制Chen系统产生混沌的动力学特性分析
        4.3.1 时间序列和功率谱
        4.3.2 分岔图
        4.3.3 Lyapunov指数和Lyapunov维数
        4.3.4 共存吸引子
    4.4 单变量脉冲控制混沌产生方法的电路实现
    4.5 本章小结
5 脉冲延迟系统中混沌吸引子的拓扑马蹄
    5.1 引言
    5.2 拓扑马蹄基本概念和理论
        5.2.1 符号动力学
        5.2.2 拓扑马蹄理论
    5.3 混沌吸引子中的拓扑马蹄的寻找及应用
        5.3.1 脉冲控制Chen系统中的拓扑马蹄
        5.3.2 延迟反馈Chen系统中的拓扑马蹄
    5.4 本章小结
6 参数不确定的肿瘤化疗模型的脉冲控制
    6.1 引言
    6.2 肿瘤化疗模型
    6.3 参数不确定的肿瘤化疗模型的状态反馈脉冲控制
        6.3.1 相关定义与引理
        6.3.2 肿瘤化疗模型参数不确定性
        6.3.3 仿真研究
    6.4 本章小结
7 总结与展望
    7.1 本文的主要工作与结论
    7.2 展望
致谢
参考文献
攻读博士期间的主要研究成果

(2)基于FPGA的超混沌Chen同步加密系统设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 课题研究背景
        1.1.2 课题研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混沌系统FPGA实现的国内外研究现状
        1.2.2 混沌同步加密的国内外研究现状
    1.3 主要研究内容与论文章节安排
        1.3.1 主要研究内容
        1.3.2 论文章节安排
第2章 混沌理论
    2.1 混沌概述
        2.1.1 混沌的定义
        2.1.2 混沌的特征
        2.1.3 混沌系统的判定
    2.2 超混沌Chen系统
    2.3 混沌同步
        2.3.1 混沌同步的基本原理
        2.3.2 混沌同步的判别定理
        2.3.3 混沌同步的方法
    2.4 基于混沌的序列密码
    2.5 本章小结
第3章 基于超混沌Chen系统同步的FPGA设计
    3.1 超混沌Chen系统的数字化及FPGA设计
        3.1.1 超混沌Chen系统的数字化
        3.1.2 超混沌Chen系统的FPGA设计
        3.1.3 HCG模块的仿真验证
    3.2 超混沌Chen系统的混沌同步
        3.2.1 非线性反馈控制同步算法设计
        3.2.2 混沌同步的FPGA设计
        3.2.3 顶层模块SRT的仿真分析
    3.3 本章小结
第4章 基于超混沌Chen加密系统的FPGA设计
    4.1 多周期伪随机序列发生器
        4.1.1 多周期伪随机序列发生器的设计
        4.1.2 NIST伪随机测试
    4.2 图像加密结果及安全性分析
        4.2.1 密文反馈加密
        4.2.2 安全性分析
    4.3 本章小结
第5章 基于超混沌Chen同步加密系统的FPGA实现
    5.1 FPGA硬件平台
        5.1.1 系统顶层架构
        5.1.2 初始密钥的接收
        5.1.3 图像数据的显示
    5.2 FPGA实现结果
        5.2.1 图像加密的实现结果
        5.2.2 同步加密系统的实现结果
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间的学术成果

(3)几类混沌系统同步控制研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景与研究意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 论文主要研究内容及结构安排
第2章 混沌及混沌同步的基本理论
    2.1 混沌的定义与基本特征
        2.1.1 混沌的定义
        2.1.2 混沌的基本特性
    2.2 混沌同步的基本理论
        2.2.1 混沌同步的定义
        2.2.2 混沌同步的方法
    2.3 Lyapunov稳定性理论
    2.4 基于混沌同步的保密通信的发展概述
    2.5 本章小结
第3章 多混沌系统混合同步及其应用
    3.1 引言
    3.2 多混沌系统混合同步
        3.2.1 问题描述
        3.2.2 混合同步复杂性分析
        3.2.3 数值仿真
    3.3 数字图像加密
        3.3.1 图像加密解密方案
        3.3.2 数值仿真
    3.4 本章小结
第4章 无源控制的复混沌系统的控制与同步
    4.1 引言
    4.2 无源控制理论
    4.3 复混沌系统的无源控制
        4.3.1 非线性反馈控制器设计
        4.3.2 数值仿真
    4.4 复混沌系统的无源同步控制
        4.4.1 自适应控制器设计
        4.4.2 数值仿真
    4.5 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 论文总结
    5.2 后续工作展望
参考文献
致谢
学位论文评阅及答辩情况表

(4)一类分数阶混沌系统无源同步控制研究及应用(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 选题的背景及意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 分数阶控制的研究现状
        1.2.2 混沌同步控制研究现状
        1.2.3 无源性控制研究现状
    1.3 主要内容及安排
第二章 分数阶微积分与分数阶无源控制的理论知识
    2.1 引言
    2.2 分数阶微积分的基本理论
        2.2.1 分数阶微积分的定义
        2.2.2 分数阶系统稳定性分析
        2.2.3 分数阶微积分控制器实现的问题
    2.3 无源控制
        2.3.1 无源系统的内联
        2.3.2 无源反馈控制
        2.3.3 互联与阻尼配置方法
        2.3.4 功率塑造方法
    2.4 本章小结
第三章 基于时变增益无源控制的分数阶超混沌系统同步
    3.1 引言
    3.2 问题描述
    3.3 分数阶系统有限时间同步控制
        3.3.1 具有时变增益的无源控制稳定性分析
        3.3.2 控制器设计
    3.4 数值仿真
    3.5 本章小结
第四章 不同维分数阶混沌系统无源同步控制
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 分数阶无源同步控制器
        4.3.1 无源反馈控制器设计
        4.3.2 数值仿真
    4.4 不同维分数阶无源同步控制器
m无源控制器设计'>4.4.1 n>m无源控制器设计
        4.4.3 数值仿真
    4.5 本章小结
第五章 分数阶永磁同步电机自适应无源同步控制
    5.1 引言
    5.2 永磁同步电机的分类
    5.3 自适应无源控制在分数阶永磁同步电机中的应用
        5.3.1 问题描述
        5.3.2 分数阶PMSM控制系统描述
        5.3.3 自适应无源控制器设计
        5.3.4 数值仿真
    5.4 本章小结
结论
参考文献
发表文章目录
致谢

(5)条件对称混沌与超混沌系统的建模、电路实现及同步研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及其意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文的研究内容与结构安排
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 论文组织结构
第二章 非线性元件与系统基础
    2.1 混沌的基本理论
        2.1.1 混沌的基本概念
        2.1.2 混沌的特征
        2.1.3 混沌分析方法
        2.1.4 混沌系统设计
    2.2 忆阻的基本理论
        2.2.1 基本电路元件关系
        2.2.2 忆阻模型
    2.3 混沌电路设计方法
        2.3.1 模拟电路设计
        2.3.2 数字电路设计
    2.4 本章小结
第三章 条件对称忆阻混沌系统的设计与实现
    3.1 动力学系统的条件对称构建原理
    3.2 条件对称忆阻混沌系统的建模
    3.3 系统动力学分析
        3.3.1 分岔分析
        3.3.2 幅度和频率控制分析
    3.4 多稳态分析
        3.4.1 对称与条件对称共存吸引子
        3.4.2 多稳态性能
    3.5 电路实现
    3.6 本章小结
第四章 条件对称超混沌系统的设计与实现
    4.1 对称超混沌系统的条件对称化设计
        4.1.1 系统模型建立
        4.1.2 共存分岔分析
    4.2 非对称超混沌系统的条件对称化设计
        4.2.1 系统模型建立
        4.2.2 共存分岔分析
    4.3 混沌系统的数字电路实现
    4.4 本章小结
第五章 条件对称混沌系统的同步研究
    5.1 线性反馈同步原理
    5.2 条件对称混沌系统的同步仿真
        5.2.1 条件对称忆阻混沌系统同步
        5.2.2 源自对称系统的条件对称超混沌系统同步
        5.2.3 源自非对称系统的条件对称超混沌系统同步
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文总结
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(6)混沌同步控制理论及其电路研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混沌同步控制理论的研究现状
        1.2.2 混沌同步的应用研究现状
        1.2.3 混沌同步电路实现的研究现状
    1.3 本文的主要工作及内容安排
第2章 异阶Rabinovich系统的混沌同步控制
    2.1 引言
    2.2 异阶Rabinovich系统的混沌模型描述
    2.3 异阶Rabinovich系统的混沌同步控制
        2.3.1 一种异阶Rabinovich系统降阶同步的控制器设计
        2.3.2 一种异阶Rabinovich系统升阶同步的控制器设计
        2.3.3 数值仿真
    2.4 本章小结
第3章 参数未知的不确定性异阶混沌系统的同步控制
    3.1 引言
    3.2 一种参数未知的不确定性异阶混沌系统的模型描述和预备知识
    3.3 一种参数未知的不确定性异阶混沌系统的同步控制
        3.3.1 参数未知的不确定性异阶混沌降阶同步的自适应控制器设计
        3.3.2 参数未知的不确定性异阶混沌升阶同步的终端滑模控制器设计
        3.3.3 数值仿真
    3.4 本章小结
第4章 不确定性多混沌系统的有限时间观测器投影同步控制
    4.1 引言
    4.2 一种不确定性多混沌系统的模型描述和预备知识
    4.3 一对多混沌系统的有限时间观测器投影同步控制
        4.3.1 一对多混沌同步的观测器设计
        4.3.2 一对多混沌同步的有限时间同步控制器设计
        4.3.3 一对多混沌同步数值仿真
    4.4 传递混沌系统的有限时间观测器投影同步控制及其掩盖加密
        4.4.1 传递混沌同步的观测器设计
        4.4.2 传递混沌同步的有限时间同步控制器设计
        4.4.3 传递混沌同步数值仿真
        4.4.4 一种基于传递混沌同步的掩盖加密
    4.5 本章小结
第5章 一种忆阻器混沌系统的同步控制及其图像保密通信
    5.1 引言
    5.2 忆阻器混沌系统的模型描述
    5.3 忆阻器混沌系统的单一反馈同步控制
        5.3.1 一种单一反馈同步控制器设计
        5.3.2 忆阻器混沌系统同步数值仿真
        5.3.3 一种基于忆阻器混沌系统同步的图像保密通信
    5.4 本章小结
第6章 一种忆阻器混沌同步控制电路设计与实现
    6.1 引言
    6.2 一种忆阻器混沌电路的硬件实现
    6.3 一种忆阻器混沌同步控制电路的硬件实现
        6.3.1 忆阻器混沌电路同步控制器实现
        6.3.2 忆阻器混沌同步电路测试
        6.3.3 一种基于忆阻器混沌同步电路的信号保密通信实验
    6.4 本章小结
第7章 总结和展望
    7.1 总结
    7.2 后期展望
参考文献
攻读博士期间发表的论文
致谢

(7)几类混沌系统特性分析、控制与图像加密应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 混沌系统构造研究现状
    1.3 混沌控制与同步研究现状
    1.4 混沌在图像加密中应用研究现状
    1.5 论文研究内容与结构安排
第二章 混沌理论及混沌伪随机序列发生器
    2.1 混沌的定义
    2.2 混沌运动的基本特征
    2.3 混沌的分析方法
    2.4 典型混沌系统
        2.4.1 典型离散混沌映射
        2.4.2 典型连续混沌系统
    2.5 基于混沌映射的三通道伪随机序列生成器
    2.6 本章小结
第三章 一种双曲和非双曲平衡点共存混沌系统及其控制
    3.1 一种双曲与非双曲平衡点共存混沌系统
        3.1.1 耗散性和吸引子的存在性
        3.1.2 平衡点及稳定性
        3.1.3 相图与混沌特性
        3.1.4 系统参数的影响
    3.2 混沌系统的拓扑马蹄分析
        3.2.1 拓扑马蹄理论概述
        3.2.2 混沌系统的拓扑马蹄分析
    3.3 混沌系统的稳定控制
        3.3.1 控制方案描述
        3.3.2 控制方案的数值验证
    3.4 基于DSP平台的混沌吸引子与控制方案的实现
    3.5 本章小结
第四章 一类鲁棒分数阶混沌系统的动力学特性分析
    4.1 分数阶微积分基础
        4.1.1 几个重要函数定义
        4.1.2 分数阶微积分的定义与性质
        4.1.3 分数阶混沌系统的Adomian分解算法
    4.2 鲁棒分数阶混沌系统及其分析
        4.2.1 系统模型描述
        4.2.2 幅度调制动力学特性分析
        4.2.3 鲁棒性分析
        4.2.4 位置调制动力学特性分析
        4.2.5 常数项对系统动力学特性的影响
    4.3 分数阶混沌系统DSP实现
    4.4 本章小结
第五章 分数阶混沌系统控制与同步
    5.1 分数阶系统稳定性分析基础
    5.2 分数阶混沌系统的部分投影同步
        5.2.1 部分投影同步方案
        5.2.2 数值仿真分析
    5.3 分数阶混沌系统的部分相位同步
        5.3.1 部分相位同步方案
        5.3.2 数值仿真分析
    5.4 分数阶混沌系统有限时间部分投影同步
        5.4.1 分数阶混沌系统有限时间稳定性理论
        5.4.2 有限时间同步方案描述
        5.4.3 数值仿真分析
    5.5 本章小结
第六章 基于混沌系统的图像加密应用
    6.1 密码学基础
    6.2 加密所用混沌系统
        6.2.1 复合混沌映射
        6.2.2 鲁棒分数阶混沌系统
        6.2.3 Arnold变换
    6.3 图像加密与解密算法
        6.3.1 密钥空间构成方案
        6.3.2 加密算法
        6.3.3 解密算法
    6.4 安全性分析
        6.4.1 密钥空间分析
        6.4.2 直方图分析
        6.4.3 相邻像素之间的相关性分析
        6.4.4 差分攻击分析
        6.4.5 密钥敏感性分析
        6.4.6 信息熵分析
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 总结
    7.2 展望
参考文献
攻读博士学位期间的学术活动及成果情况

(8)基于延时隐藏混沌安全通信的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 混沌通信的概念
    1.3 混沌通信中延时隐藏意义
    1.4 混沌通信的国内外研究现状
    1.5 论文的主要工作和结构
        1.5.1 论文的具体工作内容
        1.5.2 本论文的结构安排
        1.5.3 本论文的主要创新点
第二章 混沌通信的基本理论与基于半导体激光器混沌光学
    2.1 混沌的基本理论
    2.2 吸引子
    2.3 系统复杂度分析的几种方法
        2.3.1 L-Z复杂度
        2.3.2 排序熵
        2.3.3 Lyapunov指数
        2.3.4 分形维
    2.4 混沌控制
    2.5 混沌同步
        2.5.1 完全同步
        2.5.2 广义同步
    2.6 半导体激光器
        2.6.1 带有延迟反馈的半导体激光器
        2.6.2 相互耦合的激光器
        2.6.3 光电反馈方案
        2.6.4 光电相位混沌
    2.7 本章小结
第三章 基于带有延时隐藏的电光相位混沌系统的同步与通信
    3.1 系统结构及其理论模型
    3.2 安全性和复杂性
    3.3 延时隐藏
    3.4 同步与鲁棒性分析
    3.5 消息的传输和恢复
    3.6 本章小结
第四章 基于延时隐藏的全光和电光相位混沌级联系统的双向信息传输
    4.1 系统结构及其理论模型
    4.2 系统复杂性分析
    4.3 延时签名隐藏
    4.4 参数失配对同步和鲁棒性的影响
    4.5 信息的传输和解码
    4.6 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录 作者在读期间发表的学术论文及参加的科研项目

(9)几类复杂动态网络同步控制新算法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
主要符号对照表
第一章 绪论
    1.1 复杂动态网络基础
        1.1.1 复杂动态网络的发展进程
        1.1.2 复杂网络的主要研究内容
    1.2 复杂动态网络的结构特征
        1.2.1 复杂动态网络的模型构建
        1.2.2 复杂动态网络结构辨识问题
    1.3 复杂动态网络的同步
    1.4 本文的主要工作和结构安排
第二章 节点维数相异的复杂动态网络的自适应同步控制
    2.1 引言
    2.2 控制方向未知的异质时滞网络的矩阵投影同步
        2.2.1 问题描述
        2.2.2 控制器设计及矩阵投影同步分析
        2.2.3 仿真算例
    2.3 耦合结构未知网络的有限时间矩阵投影同步
        2.3.1 问题描述
        2.3.2 异质网络有限时间同步分析
        2.3.3 仿真算例
    2.4 本章小结
第三章 异质复杂动态网络的固定时间矩阵投影同步控制
    3.1 引言
    3.2 网络的固定时间矩阵投影同步
        3.2.1 问题描述与预备知识
        3.2.2 控制器设计及收敛性分析
        3.2.3 仿真算例
    3.3 不确定时滞网络的固定时间鲁棒矩阵投影同步
        3.3.1 问题描述
        3.3.2 鲁棒固定时间矩阵投影同步算法与分析
        3.3.3 仿真算例
    3.4 本章小结
第四章 未知周期时变耦合复杂动态网络的同步控制
    4.1 引言
    4.2 未知耦合强度网络的非周期间歇控制
        4.2.1 问题描述与预备知识
        4.2.2 非周期间歇控制器设计及指数同步分析
        4.2.3 仿真算例
    4.3 未知耦合结构的时滞随机网络的有限时间同步
        4.3.1 系统描述与假设
        4.3.2 控制器设计及有限时间同步分析
        4.3.3 仿真算例
    4.4 本章小结
第五章 复杂动态网络的自适应外同步与未知信息辨识
    5.1 引言
    5.2 含有不同节点个数的网络同步与参数辨识
        5.2.1 问题描述与知识预备
        5.2.2 外平均同步分析
        5.2.3 仿真算例
    5.3 控制方向未知的网络同步与结构辨识
        5.3.1 问题描述与假设
        5.3.2 同步分析与未知信息辨识
        5.3.3 仿真算例
    5.4 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 研究结论
    6.2 研究展望
参考文献
致谢
作者简介

(10)混沌与超混沌系统生成及控制若干问题(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
CONTENTS
第一章 绪论
    1.1 引言
        1.1.1 混沌研究的历史沿革
        1.1.2 混沌的定义
        1.1.3 混沌的基本特征
    1.2 混沌与超混沌系统生成的研究现状
    1.3 混沌控制的研究现状
    1.4 本文的组织结构
    1.5 本章小结
第二章 一个新的混沌系统的分析与实现
    2.1 引言
    2.2 新混沌系统的构建与基本分析
        2.2.1 连续功率谱与Poincare截面图
        2.2.2 平衡点及其稳定性
    2.3 系统参数的影响
        2.3.1 系统参数的影响
        2.3.2 双参数恒Lyapunov指数谱特性分析
        2.3.3 双参数非线性调幅特性分析
        2.3.4 调幅度特性分析
    2.4 混沌系统的拓扑马蹄分析
        2.4.1 拓扑马蹄理论回顾
        2.4.2 混沌系统的拓扑马蹄分析
    2.5 混沌系统的电路仿真实验
    2.6 本章小结
第三章 一类超混沌系统的生成与实现
    3.1 引言
    3.2 一个新的超混沌系统
        3.2.1 新超混沌系统模型
        3.2.2 新超混沌系统基本特性
        3.2.3 超混沌系统的电路实验
    3.3 四翼超混沌系统
        3.3.1 发散性和吸引子的存在性
        3.3.2 平衡点及其稳定性
        3.3.3 动力学行为观察
        3.3.4 Lyapunov指数谱和分岔分析
        3.3.5 四翼超混沌系统的电路实现
    3.4 本章小结
第四章 环状Chua系统的分析与实现
    4.1 引言
    4.2 对称群V_4
    4.3 广义环映射
        4.3.1 广义环映射
        4.3.2 奇怪吸引子
    4.4 基于广义环映射的环状Chua系统
        4.4.1 环状Chua系统
        4.4.2 周期轨道的映射
        4.4.3 控制参数k_1,k_2,k_3的影响
    4.5 环状Chua混沌系统的DSP实现
    4.6 本章小结
第五章 永磁同步电动机的混沌控制
    5.1 引言
    5.2 永磁同步电动机混沌控制研究现状
    5.3 永磁同步电动机的数学模型
    5.4 永磁同步电动机的自适应混沌控制
        5.4.1 自适应控制器设计
        5.4.2 永磁同步电动机的自适应混沌控制及仿真分析
    5.5 本章小结
第六章 分数阶永磁同步电动机的建模及其混沌控制
    6.1 引言
    6.2 分数阶混沌概述
    6.3 分数阶微分方程基本知识
        6.3.1 分数阶微分定义
        6.3.2 分数阶微分方程的数值算法
        6.3.3 分数阶微分方程的稳定性理论
    6.4 分数阶永磁同步电动机
    6.5 分数阶永磁同步电动机的自适应混沌控制
        6.5.1 分数阶微分方程的稳定性理论
        6.5.2 分数阶永磁同步电动机的自适应混沌控制
        6.5.3 数值仿真
    6.6 本章小结
第七章 基于LMI的混沌与超混沌系统的鲁棒控制
    7.1 引言
    7.2 预备知识
    7.3 线性状态反馈控制一类混沌与超混沌系统
        7.3.1 线性状态反馈控制方案设计
        7.3.2 数值例子
    7.4 简化线性状态反馈控制器分析
    7.5 本章小结
第八章 超混沌系统的广义追踪控制
    8.1 引言
    8.2 一类五阶超混沌电路系统的加速追踪控制
        8.2.1 系统模型和问题描述
        8.2.2 控制器设计
        8.2.3 数值仿真
    8.3 一个新的超混沌系统的自适应追踪控制
        8.3.1 自适应追踪控制器的设计
        8.3.2 数值仿真
    8.4 一类超混沌系统的鲁棒广义追踪控制
        8.4.1 问题描述
        8.4.2 自适应控制方案设计
        8.4.3 数值例子
    8.5 本章小结
总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间取得的研究成果
致谢

四、一种多变量注入反馈控制混沌Lorenz系统的方法(论文参考文献)

  • [1]延迟非线性系统脉冲控制及其应用[D]. 田坤. 西安理工大学, 2021(01)
  • [2]基于FPGA的超混沌Chen同步加密系统设计与实现[D]. 唐薪玥. 黑龙江大学, 2021(09)
  • [3]几类混沌系统同步控制研究[D]. 车峰. 山东大学, 2021(12)
  • [4]一类分数阶混沌系统无源同步控制研究及应用[D]. 卜瑞漩. 东北石油大学, 2020(03)
  • [5]条件对称混沌与超混沌系统的建模、电路实现及同步研究[D]. 顾振宇. 南京信息工程大学, 2020(02)
  • [6]混沌同步控制理论及其电路研究[D]. 罗静. 华中师范大学, 2020(08)
  • [7]几类混沌系统特性分析、控制与图像加密应用研究[D]. 杨宣兵. 合肥工业大学, 2020(01)
  • [8]基于延时隐藏混沌安全通信的研究[D]. 陈德望. 杭州电子科技大学, 2020(02)
  • [9]几类复杂动态网络同步控制新算法研究[D]. 闫丽宏. 西安电子科技大学, 2019(07)
  • [10]混沌与超混沌系统生成及控制若干问题[D]. 李春来. 广东工业大学, 2012(01)

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混沌Lorenz系统的多变量喷射反馈控制方法
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