论文题目: 连续混沌系统同步及应用研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 控制理论与控制工程
作者: 陈明杰
导师: 李殿璞
关键词: 混沌同步,反馈,观测器,参数失配,滑模控制
文献来源: 哈尔滨工程大学
发表年度: 2005
论文摘要: 由于混沌具有对初始条件极端敏感、似噪声、连续宽频谱等特性,近年来在保密通信等领域得到了深入的研究和广泛的应用。但是,目前混沌控制和混沌同步理论并不成熟,还有很多理论和技术上的问题需要解决。针对目前混沌同步研究中存在的一些问题,本文以连续混沌系统为研究对象,通过对混沌同步理论、混沌同步方法及其应用等相关问题的研究,为混沌同步及其应用提供理论方法和扩充理论基础。 首先,针对目前已提出的混沌同步定义只注重混沌同步的稳定性而忽视混沌同步性能的这一情况,本文从混沌同步的收敛性及混沌同步性能两个方面重新定义了混沌同步。不仅完善了混沌同步的定义体系,也为后续章节的混沌同步研究奠定了理论基础。 其次,针对已提出的混沌同步方法大多以非线性的混沌同步误差系统的稳定性为研究基础的这一现状,本文利用混沌同步误差系统反馈线性化的混沌同步思想,研究了基于反馈线性化的混沌同步问题。在目标混沌系统状态可测的前提下,提出了一种基于反馈线性化的混沌恒等同步方法。在此基础上更进一步,又提出了基于反馈线性化的广义同步方法。基于反馈线性化的混沌同步方法将原来非线性的混沌同步误差系统转变成线性系统,从而将复杂的非线性混沌系统的同步问题转化成简单的线性混沌同步误差系统的稳定性问题,通过研究线性混沌同步误差系统的渐近稳定性来分析混沌同步收敛性和混沌同步性能的相关问题。理论分析和仿真结果表明了方法的有效性。 再次,从提高混沌同步性能的角度出发,本文将一种指数稳定定理应用于混沌同步中,研究了基于混沌同步误差系统指数稳定的混沌同步问题。在目标混沌系统状态可测的前提下,分别提出了基于Lipschitz条件的非线性反馈指数稳定混沌同步方法和基于有界性的非线性反馈指数稳定混沌同步方法。从混沌同步的实际应用角度出发,在目标混沌系统状态不全可测的情况下,又提出了一种基于非线性观测器的指数稳定混沌同步方法。基于指数稳定的混沌同步方法能够使得混沌同步误差系统按照指数规律迅速收敛,即在达到混沌同步的同时,保证了混沌同步的质量。仿真结果表明基于指数稳定
论文目录:
第1章 绪论
1．1 课题研究的目的和意义
1．2 混沌研究的历史发展
1．3 混沌研究的发展现状
1．3．1 混沌控制的研究现状
1．3．2 混沌同步的研究现状及存在的问题
1．3．3 混沌保密通信的研究现状
1．4 本文的主要研究内容
第2章 混沌及混沌同步的基本理论
2．1 引言
2．2 混沌的基本理论
2．2．1 混沌的定义
2．2．2 混沌的主要特征
2．2．3 混沌的类型
2．2．4 混沌的数值分析方法
2．2．5 混沌系统的能控性和能观性分析
2．3 混沌同步的基本理论
2．3．1 混沌同步的定义
2．3．2 混沌同步的类型
2．3．3 混沌同步的一般判据
2．4 混沌同步的控制理论分析
2．4．1 混沌同步的反馈控制策略分析
2．4．2 混沌同步的状态观测器理论分析
2．5 本章小结
第3章 基于反馈线性化的混沌同步
3．1 引言
3．2 混沌同步的再定义
3．3 基于反馈线性化的混沌同步
3．3．1 基于反馈线性化的同步方法
3．3．2 基于反馈线性化的同步仿真
3．4 基于反馈线性化的混沌广义同步
3．4．1 广义同步的定义
3．4．2 基于反馈线性化的线性广义同步
3．4．3 基于反馈线性化的非线性广义同步
3．5 本章小结
第4章 基于指数稳定的混沌同步
4．1 引言
4．2 一种指数稳定定理
4．3 基于非线性反馈的指数稳定混沌同步
4．3．1 基于Lipschitz的非线性反馈指数稳定同步方法
4．3．2 基于有界性的非线性反馈指数稳定同步方法
4．3．3 基于非线性反馈的指数稳定同步仿真
4．4 基于非线性观测器的指数稳定混沌同步
4．4．1 基于非线性观测器的指数稳定同步方法
4．4．2 基于非线性观测器的指数稳定同步仿真
4．5 本章小结
第5章 基于高增益观测器的滑模控制同步
5．1 引言
5．2 参数失配或不同种混沌系统间的同步问题
5．3 混沌同步误差系统的标准型描述
5．3．1 单输入单输出非线性系统的标准型
5．3．2 混沌同步误差系统的标准型
5．4 基于高增益观测器的混沌同步
5．4．1 混沌同步的控制策略
5．4．2 状态的扩张
5．4．3 基于高增益观测器的同步控制
5．4．4 基于高增益观测器的同步性能分析
5．5 基于高增益观测器的滑模控制混沌同步
5．5．1 混沌同步的滑模控制策略
5．5．2 基于高增益观测器的滑模同步控制
5．5．3 基于高增益观测器的滑模控制同步性能分析
5．5．4 基于高增益观测器的滑模控制同步仿真
5．6 分析与讨论
5．7 本章小结
第6章 混沌同步在保密通信中的应用
6．1 引言
6．2 基于混沌同步的保密通信原理
6．3 基于混沌同步的振幅隐蔽调制保密通信
6．3．1 振幅隐蔽调制通信原理
6．3．2 振幅隐蔽调制通信仿真
6．4 小波去噪在同步保密通信中的应用
6．4．1 小波变换
6．4．2 小波包分析
6．4．3 小波去噪的原理与方法
6．4．4 小波去噪性能的评价标准
6．4．5 小波去噪在混沌同步保密通信中的应用
6．5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果
发布时间: 2005-10-21