混沌系统控制与同步研究
近年来,混沌现象受到越来越多研究人员重视,并且在许多领域获得了广泛应用。混沌控制与同步问题作为混沌科学的一个重要热点,在20世纪90年代迅速发展,在物理、生物、经济等领域中都发现了混沌同步现象,特别在图像处理和保密通信等应用方面取得了一定的进展。大多数混沌系统具有不同结构和参数,这就需要对不同混沌系统的同步进行研究。另外,随着网络和通信技术的蓬勃发展,通信安全和保密性显得越来越重要,由于混沌信号对初值的敏感依赖性以及混沌信号的不可预测,因而混沌信号特别适用于保密通信,使得混沌保密通信成为可能。 论文通过同结构和异结构混沌系统同步问题,研究了主动控制和自适应控制两种混沌同步方法,重点研究了异结构混沌系统的同步问题,设计了混沌系统同步控制器以及进行了理论分析和仿真验证,并且对基于混沌的保密通信方案进行了研究和仿真实验,主要研究内容包括: 论文首先介绍了混沌以及混沌同步的有关概念,对基于混沌的保密通信研究概况进行了概念性地介绍。 其次通过同结构混沌系统之间的同步研究,参数已知时采用主动控制方法,设计了主动控制同步控制器,这种控制方法设计相对简单并且响应速度快;参数未知时采用自适应控制,设计了自适应控制同步控制器并且得出了相应的参数自适应律,论文采用两个Lü混沌系统进行理论推导和仿真验证。 由不同结构混沌系统的主动控制同步,给出了主动控制设计的基本思想,并以Lü混沌系统和Rossler混沌系统为例说明了主动控制同步控制器的设计方法,方案简单并且设计的控制器能实现异结构混沌系统指数渐近同步。然后以参数不确定异结构系统同步为研究重点,给出了自适应控制同步设计的思想。基于Lyapunov稳定性定理,设计了自适应同步控制器和得出了相应的参数自适应律。利用主动控制和自适应控制方法解决了异结构混沌系统间的同步问题。 在混沌同步研究基础上,设计了一种基于Lü混沌系统的保密通信方案,采用混沌掩盖方法,使传输信号加载到混沌序列中形成混沌信号,采用双通道进行通信,当发送端和接收端混沌系统达到同步时,传输信号被很好恢复,仿真结果表明基于混沌的保密通信系统具有较强的保密性。 最后,对论文进行了总结,同时对未来研究工作给出了展望。
主动控制同步控制器;混沌系统;控制理论;仿真分析
三峡大学
硕士
控制理论与控制工程
吴先用
2012
中文
TM571;TM501
70
2012-11-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）