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《南京理工大学》 2009年
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混沌系统的几种同步控制方法及其应用研究

顾葆华  
【摘要】: 混沌作为一种复杂的非线性运动行为,在生物学、物理学、化学、工程学和信息学等领域得到了广泛的研究。由于它的初值极端敏感性、高度随机性以及非线性方程的确定性,一直受到研究者的极大关注。自九十年代以来,混沌同步控制的研究发展迅速,并取得了很多成果。 本文基于非线性系统控制理论,研究了整数阶混沌系统和分数阶混沌系统的同步控制方法及其应用。论文的主要研究成果如下: (1)提出了一种新的复合快速混沌同步控制方法 综合驱动-响应同步和耦合同步控制方法的优点,提出了一种新的复合快速同步控制方法。Lorenz混沌系统和Liu混沌系统的仿真实验结果表明,该方法大大缩短了混沌系统的同步时间,改善了同步的动态性能。 (2)提出了一个新的MLS混沌系统的单变量驱动同步和状态观测器同步两种方法 在深入分析新的四维分段MLS混沌系统混沌特性的基础上,首先提出了单变量驱动同步法,该方法结构简单,易于实现;然后提出了MLS混沌系统的状态观测器同步方法,该方法同步控制器形式多样,为工程应用提供了多种构造方案。 (3)提出了异结构混沌系统的Q-S同步和广义投影同步两种方法 首先,提出了超混沌Liu混沌系统和Genesio混沌系统的Backstepping同步方法,设计了单一驱动和多驱动两种同步控制器,实现了Q-S同步形式,简化了控制器的结构。然后,提出了超混沌Wang系统和超混沌Liu系统的改进广义投影同步方法,该方法应用灵活,同步控制器具有多个可变参数,能够调节混沌系统的同步速度和同步形式。 (4)提出了一个新的分数阶LS混沌系统的完全同步和广义投影同步两种方法 在深入分析新的分数阶LS混沌系统动力学特性的基础上,首先基于Laplace变换理论提出了该分数阶系统的完全同步控制方法,控制器结构简单,同步效果好;接着应用线性分数阶系统的稳定性理论,提出分数阶LS混沌系统的广义投影同步控制方法,控制器的设计利用原驱动系统的信息较少,易于实现。 (5)研究了混沌在保密通信中的应用 首先基于区间同步-恢复记忆实现混沌保密通信的思想,成功地实现了信号的完整提取;然后研究了基于状态观测器的超混沌保密通信方案,增强了保密性,同时也有利于实际应用。最后提出利用双向耦合映象格子系统产生混沌序列的方法,并将改进的时空混沌序列成功应用于数字图像加密方法中。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:O415.5

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 徐玉华;几类新连续混沌系统的基本动力学特性、控制与同步[D];东华大学;2010年
2 杨捷;统一模型混沌系统控制、同步及其应用[D];浙江大学;2010年
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中国硕士学位论文全文数据库 前5条
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2 黎广钊;耦合可激发介质中螺旋波动力学行为的研究[D];广西师范大学;2011年
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4 王燕致;几类分数阶微分方程的动力学分析[D];东北林业大学;2012年
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 刘润杰;申金媛;穆维新;;SCTP流量的混沌控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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3 ;Synchronization of Unified Chaotic Systems and Application to Secure Communication[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 ;Typical Complex Behaviors Induced By Numerical Algorithm in Dynamical Analysis of Fractional Order Nonlinear Systems[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 陈增强;周茜;;KENT混沌映射在数字喷泉编码技术中的应用[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
6 许建强;;参数不确定分数阶统一混沌系统的自适应同步[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
7 蔡烽;石爱国;沈泓萃;;不规则波浪激励下的船舶横摇运动动力学研究[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
8 蔡烽;沈泓萃;缪泉明;周德才;;海浪非线性行为的参数化表征[A];纪念顾懋祥院士海洋工程学术研讨会论文集[C];2011年
9 杨文;张志敏;万浩;;一种改进的短期交通流量多步预测模型[A];转型与重构——2011中国城市规划年会论文集[C];2011年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗启彬;基于混沌理论的遥测信息安全技术研究[D];中国工程物理研究院;2009年
2 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
3 杨莉;基于可持续发展的我国电源结构优化研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴冬梅;基于达芬振子的微弱信号检测方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 孙明;基于小波和迟滞的混沌神经网络及其应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 谢忠玉;电力短期负荷时间序列混沌特性分析及预测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 赵金宪;复杂系统脆性理论在煤矿生产系统脆性风险评价中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 万九文;国际原油海运运费市场波动特征研究[D];大连海事大学;2010年
9 倪丽萍;基于分形技术的金融数据分析方法研究[D];合肥工业大学;2010年
10 王栋;随机与混沌神经放电节律的时间序列分析[D];陕西师范大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙丽娟;基于煤矿瓦斯监测数据的煤与瓦斯突出预警技术研究[D];河南理工大学;2010年
2 曹永超;超混沌系统的生成及同步控制研究[D];山东科技大学;2010年
3 张莉;n-GaAs中的混沌研究[D];长春理工大学;2010年
4 许红珍;不确定混沌系统同步方法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 李娅;基于混沌理论的电力谐波检测研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 陈海艳;分数阶混沌系统的同步控制[D];哈尔滨工程大学;2010年
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8 马敏;船舶电力系统混沌控制的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 孙鹏;几类典型混沌系统的同步与反同步[D];大连理工大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 严加安;金融数学:历史与现状[J];中国青年科技;2001年03期
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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5 茅耀斌;基于混沌的图像加密与数字水印技术研究[D];南京理工大学;2003年
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7 袁国勇;双层可激系统的动力学行为及螺旋波的控制[D];中国工程物理研究院;2005年
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中国硕士学位论文全文数据库 前6条
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【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
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中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赵辽英;混沌同步控制及在保密通信中的应用研究[D];浙江大学;2005年
2 宋运忠;混沌控制与反控制若干问题研究[D];浙江大学;2006年
3 单梁;混沌系统的若干同步方法研究[D];南京理工大学;2006年
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