混沌控制、同步的理论与方法及其应用

第一章 绪论
1.1 引言
1.2 混沌动力学
1.2.1 混沌动力学的发展历史与趋势
1.2.2 通向混沌的道路
1.2.3 混沌的定义
1.2.4 混沌的度量
1.2.5 混沌理论的科学意义
1.3 混沌控制
1.3.1 混沌控制概述
1.3.2 OGY方法
1.3.3 变量连续反馈控制方法
1.3.4 自适应控制法
1.4 混沌同步
1.4.1 概述
1.4.2 混沌同步的定义
1.4.3 驱动—响应同步方法
1.4.4 主动—被动同步方法
1.4.5 变量反馈微扰同步方法
1.4.6 基于相互耦合的同步方法
1.4.7 自适应同步方法
1.4.8 混沌的广义同步
1.5 混沌控制与同步的应用领域与前景
1.6 当前国内外的研究动态和值得研究的方向
参考文献
第二章 时空混沌的控制
2.1 引言
2.2 描述时空系统的模型
2.3 两种时空混沌的控制方法介绍
2.3.1 非线性反馈控制CML模型中的时空混沌
2.3.2 定点注入法控制CML中的时空混沌
2.4 延迟反馈控制耦合映射格子中的时空混沌
2.4.1 多级时间延迟反馈法
2.4.2 时空延迟反馈控制法
2.5 级联控制法控制耦合映射格子中的时空混沌
2.6 本章小结
参考文献
第三章 强流离子束的束晕—混沌理论
3.1 引言
3.2 束晕—混沌形成的物理机制
3.2.1 空间电荷的非线性效应
3.2.2 丝化效应
3.2.3 粒子—束核相互作用
3.2.4 共振覆盖导致混沌
3.2.5 量子混沌
3.2.6 束晕—混沌复杂性的主要特点
3.3 K-V束运动的包络方程推导
3.3.1 实验坐标系下的单离子运动方程
3.3.2 Larmor坐标系下的离子运动方程
3.3.3 K-V分布离子束的离子运动方程和包络方程的推导及相关概念的定义
3.4 周期性聚焦磁场强度表达式的确定及其束晕—混沌分析
3.4.1 周期性聚焦磁场强度表达式的确定
3.4.2 数值结果
3.5 本章小结
参考文献
第四章 束晕—混沌的控制
4.1 束晕—混沌的外部磁场开关控制
4.1.1 离子束包络方程的数值求解和动力学性质
4.1.2 控制方法
4.1.3 受控方程的数值模拟结果
4.1.4 控制机理分析
4.1.5 控制方法在多粒子模型中的数值模拟与分析
4.2 束晕-混沌的外部磁场自适应调整控制
4.2.1 控制方法
4.2.2 束包络方程控制的模拟结果
4.2.3 控制方法在多粒子模型中的数值模拟与分析
4.3 束晕—混沌的神经网络自适应控制
4.3.1 多粒子情况的束晕—混沌神经网络控制
4.3.2 单粒子情况束晕—混沌的神经网络控制
4.4 本章小结
参考文献
第五章 系统变量的连续反馈控制混沌和超混沌
5.1 数字滤波法控制混沌
5.1.1 控制方法
5.1.2 数值研究例子及控制结果
5.1.3 结论与讨论
5.2 相空间压缩法控制混沌与超混沌
5.2.1 控制方法
5.2.2 控制的数值计算结果
5.2.3 控制机理分析
5.2.4 结论
5.3 系统变量的延迟反馈法控制混沌
5.3.1 控制方法
5.3.2 仿真模型及控制结果
5.3.3 控制机理分析
5.3.4 结论与讨论
5.4 系统变量的前馈神经网络变换法控制混沌
5.4.1 控制方法
5.4.2 数值模拟
5.4.3 控制机理讨论
5.4.4 结论
5.5 本章小结
参考文献
第六章 系统变量和参数的脉冲反馈控制混沌和超混沌
6.1 引言
6.2 正比于系统变量的脉冲控制混沌方法
6.3 系统变量的随机比例脉冲控制混沌方法
6.3.1 控制方法
6.3.2 控制模型和控制结果
6.3.3 噪声对控制结果的影响讨论
6.3.4 控制机理分析
6.3.5 结论
6.4 正比于系统参数的脉冲控制混沌法
6.4.1 控制方法
6.4.2 控制模型与控制结果
6.4.3 PP-SP法与PP-SV法的等效性分析
6.4.4 结论
6.5 脉冲非线性状态反馈法控制混沌
6.5.1 研究模型
6.5.2 系统稳定控制的理论分析
6.5.3 脉冲控制策略
6.5.4 数值控制结果
6.5.5 结论与讨论
6.6 本章小结
参考文献
第七章 经典和现代控制理论与方法应用于混沌控制
7.1 引言
7.2 混沌系统的比例微分控制
7.2.1 控制方法
7.2.2 自治混沌系统的控制仿真
7.2.3 非自治系统的混沌控制
7.2.4 控制结果分析
7.3 离散混沌系统的自适应控制
7.3.1 线性自适控制方法
7.3.2 非线性自适控制方法
7.3.3 控制实例
7.4 混沌系统的最小能量控制
7.4.1 最小能量控制法的基本思想
7.4.2 广义能量函数的构造方法
7.4.3 控制算法的步骤
7.4.4 控制实例
7.4.5 控制混沌的一种统一的物理机制
7.5 混沌系统的预测反馈控制
7.5.1 控制原理和稳定性分析
7.5.2 混沌Lorenz系统的控制及稳定性分析
7.5.3 Chua's混沌电路系统的控制及稳定性分析
7.5.4 数值研究结果
7.5.5 结论
7.6 DC-DC开关功率变换器的自适应控制
7.6.1 引言
7.6.2 连续系统的自适应控制方法
7.6.3 buck变换器的动力学特性及其混沌的自适应控制
7.6.4 结论
7.7 本章小结
参考文献
第八章 混合策略控制离散非线性系统的倍周期分岔和混沌
8.1 引言
8.2 动力学状态反馈控制法
8.3 参数调节和动力学状态反馈法
8.3.1 控制方法
8.3.2 控制Logistic映象的倍周期分岔和混沌
8.3.3 Henon映射的混沌控制
8.4 本章小结
参考文献
第九章 参数调制和变量微分反馈控制Chua's电路的混沌
9.1 引言
9.2 参数共振微扰控制混沌法
9.3 正弦信号调制参数控制变型Chua's电路中的混沌
9.3.1 变型Chua's电路的模型
9.3.2 控制方法和控制结果
9.3.3 控制结果的特点分析
9.4 开关信号调制参数控制Chua's电路中的混沌
9.4.1 Chua's自治电路的状态方程与动力学性质
9.4.2 参数开关调制控制方法及控制结果
9.4.3 电路仿真控制结果
9.4.4 控制机理分析
9.5 开关信号调制参数控制超混沌电路
9.5.1 控制模型
9.5.2 控制方法和数值模拟结果
9.5.3 电路仿真控制结果
9.6 状态变量的微分反馈控制Chua's电路的混沌
9.6.1 控制方法及其理论分析
9.6.2 控制结果
9.6.3 控制电路的设计与仿真
9.6.4 脉冲控制电路的设计与控制仿真
9.7 状态变量的比例微分反馈控制超混沌Chua's电路
9.7.1 控制方法
9.7.2 控制超混沌Chua's电路的数值模拟
9.7.3 控制结果讨论
9.8 本章小结
参考文献
第十章 多涡卷Chua's的动力学行为与混沌控制
10.1 引言
10.2 网格多涡卷吸引子家族
10.2.1 1D网格吸引子
10.2.2 2D网格吸引子
10.2.3 3D网格吸引子
10.3 比例微分法控制n涡卷Chua's电路的混沌
10.3.1 n涡卷Chua's电路的状态方程及其平衡点分类
10.3.2 控制方法及理论分析
10.3.3 控制仿真结果
10.4 一阶低通滤波器法控制n涡卷Chua's电路的混沌
10.4.1 控制方法和控制结果
10.4.2 结论
10.5 本章小结
参考文献
第十一章 混沌、超混沌系统的同步与广义同步
11.1 超混沌LC振荡电路的单向线性耦合同步
11.1.1 四阶Chua's超混沌电路的线性单向耦合同步
11.1.2 超混沌振荡器的单变量单向线性耦合同步的电路实验仿真
11.1.3 结论
11.2 超混沌振荡器的单变量单向随机耦合同步
11.2.1 四阶超混沌振荡器
11.2.2 单变量单向连续耦合同步的严格数学证明
11.2.3 单变量单向随机耦合同步
11.2.4 同步方法的电路仿真
11.2.5 结论和讨论
11.3 超混沌振荡电路的广义同步
11.3.1 四维超混沌振荡电路的状态方程及广义同步条件
11.3.2 超混沌广义同步的数值模拟
11.3.3 结论
11.4 双向耦合混沌系统的广义同步
11.4.1 符号动力学分析与条件熵
11.4.2 数值模拟结果及分析
11.4.3 结论
11.5 六维超混沌Chua's电路的比例同步
11.5.1 超混沌Chua's电路的状态方程与比例同步条件
11.5.2 数值模拟结果
11.5.3 状态反馈方法加速比例同步
11.6 基于自适应同步的超混沌系统参数辨识
11.6.1 自适应同步的参数辨识原理
11.6.2 数值模拟结果
11.6.3 结论
11.7 本章小结
参考文献
第十二章 基于混沌和超混沌同步的保密通信
12.1 混沌同步用于保密通信的理论依据和分类
12.1.1 混沌同步用于保密通信的理论依据
12.1.2 混沌保密通信的分类
12.2 混沌移位键控(CSK)
12.3 基于混沌渐进同步的数字保密通信方案
12.3.1 驱动—响应混沌同步方法
12.3.2 二进制幅度键控的混沌数字保密通信方法
12.3.3 研究例子与结果
12.3.4 发射信号的相空间重构
12.3.5 结论
12.4 基于超混沌Chua's电路的广义同步的保密通信
12.4.1 保密通信方案
12.4.2 结论
12.5 超混沌电路注入式保密通信
12.5.1 保密通信方案
12.5.2 数值模拟结果
12.5.3 发射信号的相空间重构
12.5.4 结论
12.6 基于状态观测器的超混沌保密通信系统的设计方法
12.6.1 设计方法
12.6.2 数值模拟结果
12.6.3 结论
12.7 混沌保密通信与传统通信的比较
12.8 当前混沌保密通信存在的问题
12.9 本章小结
参考文献
第十三章 激光系统的混沌动力学行为及其控制与同步
13.1 激光的产生及其发展
13.2 激光器的分类
13.3 激光系统的混沌动力学行为
13.3.1 洛伦兹-哈肯激光模型的混沌动力学行为
13.3.2 半导体激光器的混沌动力学行为
13.3.3 CO_2激光器的混沌动力学行为
13.4 激光混沌的控制
13.4.1 引言
13.4.2 延时反馈控制法
13.4.3 激光系统的单色性控制
13.4.4 滑模变结构控制法
13.4.5 滑模变结构控制外腔反馈式半导体激光器的混沌
13.4.6 电流调制半导体激光系统的混沌的自适应控制
13.5 激光混沌同步及其在保密通信中的应用
13.5.1 光注入反馈同步法
13.5.2 变量耦合同步法
13.6 用耦合强度周期变化的双向耦合法实现储存环型自由电子激光器的混沌同步
13.6.1 储存环型自由电子激光器的混沌动力学特性
13.6.2 耦合强度周期变化的双向耦合法实现SRFEL的混沌同步
13.6.3 结论与讨论
13.7 激光混沌控制与同步的应用前景
参考文献
第十四章 复杂动力网络的模型及其同步
14.1 引言
14.2 复杂网络的基本概念及典型网络介绍
14.2.1 复杂网络的定义、研究方法
14.2.2 网络的基本概念、统计参数及结构参数
14.2.3 几种复杂网络的数学模型及拓扑特征
14.3 几种真实网络的拓扑结构和反映网络的一般特性的参数
14.4 复杂动力网络的耦合与同步
14.4.1 复杂动力网络的耦合
14.4.2 复杂动力网络的同步准则
14.5 小世界网络的自适应同步
14.5.1 网络同步概述
14.5.2 NW型小世界网络的自适应同步方法
14.5.3 自适应同步的实例研究
14.6 本章小结
参考文献
第十五章 经济系统的非线性动力学建模与分析
15.1 引言
15.2 基于投资竞赛的离散模型的动力学行为分析
15.2.1 理论模型的提出
15.2.2 模型方程求解与动力学行为分析
15.2.3 数值仿真结果与讨论
15.2.4 结论
15.3 本章小节
参考文献