混沌控制

摘要： 针对一类含间隙单自由度碰振系统混沌运动的控制问题,提出一种PSO-SVM智能优化控制策略。基于SVM三层网络结构设计混沌控制器,同时借助PSO算法优化选取控制器参数,有效地避免了人为选取控制器参数的主观性和盲目性。该控制策略不依赖被控系统的精确数学模型和确切的动力学信息,仅需要获得系统的输入/输出数据。

摘要： 针对混沌系统受到共振扰动时控制参数难以通过理论分析计算的问题,研究了Lv系统的负反馈控制,并通过对Lv系统施加非共振参数激励实现非反馈混沌控制。基于线性稳定性分析的负反馈控制可将混沌吸引子控制到指定的平衡态和振荡周期轨道上;通过施加参数激励将远大于系统特征频率的周期信号作为控制输入,利用平均法和Lyapunov方法证明非反馈控制方案的可行性,并推导了控制参数满足的条件。数值研究表明所提方法可使混沌Lv系统达到稳定状态,且具有较强的抗干扰性能。

摘要： 为对九阶电力系统中的混沌现象进行控制,基于有限时间观测器将PI控制与固定时间终端滑模控制相结合,提出一种控制电力系统混沌的新方法。有限时间观测器可对外来干扰进行预估,积分的加入可消除系统稳态误差。同时对传统滑模的固定切换控制项通过加入自适应律从而进行改进,进一步加强控制方法鲁棒性。利用tanh(x/τ)函数代替传统滑模的符号函数以及利用新的趋近律来解决滑模控制中的抖振现象。最后为缩减控制参数寻找时间,在构建一种新的目标函数基础上利用改进蚁狮算法对控制参数进行寻优。结果表明所提出的控制方法具有良好的控制性能。

摘要： 针对一类含间隙单自由度刚性碰撞振动系统的混沌运动控制问题,提出一种基于PSO优化RBF神经网络控制器的参数反馈混沌运动控制方法。分析了混沌运动与激励频率变化之间的关联关系及表现特征,总结了分岔及混沌运动的参数分析判据,并据此设计了RBF神经网络参数反馈混沌控制器;构建了以Poincaré截面上相邻2点距离最小为目标的适应度函数,以引导PSO算法优化控制器的参数;通过给系统可控参数施加一个小扰动,达到将混沌运动控制为稳定周期运动的目的。该方法可适用于模型未知或难以建立精确数学模型的混沌运动控制。仿真结果验证了该控制方法的可行性及有效性。

摘要： 提出了一个新的金融Duffing-Holms混沌模型,并讨论了该系统的Hopf分岔、耗散性、Lyapunov指数、Poincare图和分岔图等基本动力学性质。针对一般的混沌系统,给出了一个新的有限时间收敛定理。一般地,已存在的混沌系统有限时间控制器的分数阶指数介于0到1之间,而新有限时间控制器的分数阶指数大于1也能实现金融Duffing-Holms混沌系统的有限时间同步。最后数值模拟验证了理论结果的有效性。

摘要： 针对不确定混沌系统的控制问题,提出了一种模糊自适应滑模控制的方法。分析了微机电谐振系统的混沌动力学特性,给出了系统的混沌相图、时间历程图、庞加莱截面图和李雅普诺夫指数图。利用模糊逼近理论,对不确定的微机电谐振混沌系统进行模糊近似建模,在此基础上结合模糊与滑模控制,提出了一种模糊自适应滑模控制策略。自适应控制法能够在线估计系统中的参数,并结合模糊滑模控制快速将系统控制到目标轨迹。仿真结果验证了该策略的有效性和鲁棒性。

摘要： 比例积分调节单相H桥光伏逆变器存在复杂的分岔与混沌等非线性行为,这些非线性行为会大大增加输出电流的谐波含量,降低系统运行的稳定性与供电可靠性.现有的混沌控制方法存在建模复杂、控制系数难以确定等问题.针对于此,本文提出了一种改进指数延迟反馈控制方法.该方法首先利用系统输出电流与其自身延迟的差值形成反馈信号,然后将该反馈信号通过指数环节、作差环节和比例环节得到控制信号,并将该控制信号以反馈的形式施加于被控系统,同时建立系统的离散映射模型并求取系统雅克比矩阵表达式;最后基于稳定判据推导出该控制信号的反馈控制系数的限定条件并实施对系统的控制.为了验证该方法的控制效果,进行了大量的仿真实验.结果表明,该方法能有效抑制系统中的混沌行为,大大扩展系统稳定运行域.

摘要： 基于模拟电感的蔡氏电路,设计了一个混沌控制和混沌保密通信实验系统,具有如下功能:①混沌控制.该系统可以演示从单周期、多周期分岔到混沌的现象,认识混沌现象对初值的敏感性和混沌现象的伪随机性,测量非线性电阻伏安特性.在单电路混沌的基础上,利用驱动和响应机制,实现双混沌系统的同步控制.②混沌保密通信.在混沌同步基础上,实现混沌加密、混沌解密和密钥传输的混沌保密通信的原理性演示.

摘要： 为了分析新三维离散系统的动力学行为,丰富混沌遮掩保密通信的理论成果,应用分岔理论和数值方法,绘出了系统随参数变化的分岔图,同时利用Metican小波函数对新三维混沌系统进行控制.发现系统具有丰富的动力学行为(周期运动、准周期运动以及混沌运动),并且小波函数能够将新三维离散混沌系统控制到不同的周期轨道.

摘要： 基于模拟电感的蔡氏电路,设计了一个混沌控制和混沌保密通信实验系统,具有如下功能:①混沌控制。该系统可以演示从单周期、多周期分岔到混沌的现象,认识混沌现象对初值的敏感性和混沌现象的伪随机性,测量非线性电阻伏安特性。在单电路混沌的基础上,利用驱动和响应机制,实现双混沌系统的同步控制。②混沌保密通信。在混沌同步基础上,实现混沌加密、混沌解密和密钥传输的混沌保密通信的原理性演示。

摘要： 本文介绍了混沌控制领域中的几种控制方法,并着重讨论了智能控制方法,详细地介绍常用的神经网络法和模糊控制法,并指出存在不足及限制条件.对混沌控制方法的进一步研究方向进行了预期和展望，指出根据混沌理论的具体需要，建立针对性的数学理论分支，发展相应的数学工具和分析方法，为混沌控制的发展提供相应的理论基础;针对各个领域内混沌定义的不统一，对各个专业、领域内的混沌定义进行统一化和标准化，使整个混沌理论的体系更加正规化。

摘要： 为实现兼顾节省燃料和节约时间的地月转移轨道平衡设计,本文利用地月三体系统下航天器常表现出混沌运动的特性,分析了混沌控制实现轨道转移的机理,并提出了一种新的基于混沌控制的地月转移轨道设计方法.该方法首先向前迭代初始控制段并使其相交于快速过渡域,形成初始转移轨道;然后利用打靶法剪切轨道循环回路,进一步缩短轨道转移时间.仿真结果表明,与霍曼转移相比,本文得到的转移轨道可节省37.8％的燃料,并可多携带81％的有效载荷.此外,转移时间相比Bollt的结果大大缩减.

摘要： 本文以峰值电流模式Boost变换器为研究对象,考虑完整的反馈环路.对变换器进行离散映射模型的建模与分析;通过分析状态变量的谐波成分,揭示本文所采用混沌控制方法的原理;依据系统框图对陷波滤波器进行设计;通过基于MATLAB/Simulink模型仿真对所提方案的有效性进行验证.

摘要： 本文对离散种群logistic系统的混沌控制问题进行了分析,有效的消除其混沌现象.Lyapunov指数可以有效检验混沌特性,首先利用Lyapunov指数验证此系统的混沌特性.同时OGY方法是一种有效的混沌控制方法,基于参数微调进行控制.本文利用此方法,输入外部控制消除种群动力系统中的混沌现象,给出了仿真结果,验证了控制的有效性.

摘要： 为了抑制超声波电机转速控制系统中的混沌行为，设计了比例延时反馈控制器，采用基于模糊逻辑的方法在线自适应调节延迟时间。结果表明，该方法可以快速有效地将超声波电机转速控制系统的混沌行为稳定为周期或固定点运动，使系统从混沌状态进入稳定状态，从而实现混沌控制。

摘要： 高增益DC-DC变换器是新能源并网系统的迫切需求,目前主要采用构造新的拓扑来提高增益.这些新拓扑结构复杂、成本高、效率低等,增益难以进一步提高,实际应用中有较大局限.在分析现有高增益变换拓扑不足的基础上,以峰值电流控制的Boost变换器为例,提出了一种利用变换器非线性特性提高其增益的新方法,即利用混沌态变换器的多周期轨道特性,采用控制方法,使其稳定在具有较高增益的目标轨道上.仿真表明,采用合适的混沌控制方法可使变换器稳定在目标周期轨道,并且其增益得以提高、输出纹波明显降低.

摘要： 本文首先利用MATLAB软件对广义蔡氏电路所产生的混沌现象进行了数值分析.针对模型中出现的混沌现象,建立了基于T—S模糊系统的广义蔡氏电路的数学模型,将非线性混沌系统模糊化为局部线性模型.最后,利用并行分布补偿法(PDC),以线性矩阵不等式(LMI)的形式给出系统稳定的条件和控制器设计方法.本文利用此方法,输入外部控制消除了广义蔡氏电路出现的混沌现象,仿真分析验证了控制器的有效性.

摘要： 针对气浮轴系气膜振荡及转子涡动行为的失稳机理及非线性特征，进行了气浮轴承与转子结构流固耦合振动的试验研究。同时应用轴承转子系统的耦合调频方法及工程稳定性判别准则，给出了轴系耦合涡动行为的控制策略，采用改变轴承供气压力来调整转子涡动频率与抑制转子涡动失稳，将10kg重转子从30000rpm提高到60000rpm，有效地提高了轴系稳定运行转速，并实现转子高于二阶临街转速运行。

摘要： 由于断路器在短路开断过程中有电弧产生，电弧能量的有效逸散直接影响介质恢复。为定性描述短路开断过程中灭弧室内部湍动、跨音速、变边界、变流路气流流动特性以及短路开断下电弧的发生与发展的动态行为，本文采用有限体积法作为多物理场仿真手段，引入等效单元体法动态电弧模型，对电弧开断过程中所存在的电磁、热和机构运动特性耦合作用下的气流非线性运动行为进行数值模拟，并采用混沌理论对其开断过程气流运动参数进行分析，得到燃弧过程中所存在的电弧混沌特性。

摘要： 由于断路器在短路开断过程中有电弧产生，电弧能量的有效逸散直接影响介质恢复。为定性描述短路开断过程中灭弧室内部湍动、跨音速、变边界、变流路气流流动特性以及短路开断下电弧的发生与发展的动态行为，本文采用有限体积法作为多物理场仿真手段，引入等效单元体法动态电弧模型，对电弧开断过程中所存在的电磁、热和机构运动特性耦合作用下的气流非线性运动行为进行数值模拟，并采用混沌理论对其开断过程气流运动参数进行分析，得到燃弧过程中所存在的电弧混沌特性。

摘要： 本发明公开了一种基于ARM单片机混沌映射控制的混沌搅拌控制系统，包括ARM单片机，ARM单片机分别与输入装置、驱动芯片和AD转换芯片相连并通信，所述驱动芯片与H桥驱动电路相连，H桥驱动电路与直流电机相连，直流电机与混沌搅拌系统相连，直流电机上设置有实时监测其转速与电流信号的传感器，传感器与AD转换芯片相连。该系统利用的是全数字电路，稳定性好，可靠性高，能够精确地控制和方便地调节电机转速；适用范围广，可以适应各种工况下不同搅拌参数的需要。

摘要： 一种能控标准型全局混沌反控制生成Rossler混沌信号的方法，在全状态空间，以特殊视角，实现能控标准型混沌反控制生成Rossler混沌，并且对同一Rossler混沌信号，通过一定范围内的参数调整，将产生不同的信号，进一步提高了保密能力。

摘要： 本发明公开了一种基于ECG混沌模型的混沌起搏器控制方法，该方法通过采集使用者健康时的ECG信号或者近亲中健康者的ECG信号，构建个性化混沌模型，并将此模型写入混沌起搏器装置的微处理器模块，最后微处理器模块控制电极模块发出混沌起搏脉冲，帮助心脏实现混沌起搏；本发明将混沌理论应用到起搏器装置设计中，使得起搏器发出的起搏电脉冲是混沌脉冲，该混沌起搏脉冲符合心脏原有的混沌特征，保证了使用该发明后使用者的ECG复杂性不会降低。

摘要： 本发明公开了一种基于ARM单片机混沌映射控制的混沌搅拌控制系统，包括ARM单片机，ARM单片机分别与输入装置、驱动芯片和AD转换芯片相连并通信，所述驱动芯片与H桥驱动电路相连，H桥驱动电路与直流电机相连，直流电机与混沌搅拌系统相连，直流电机上设置有实时监测其转速与电流信号的传感器，传感器与AD转换芯片相连。该系统利用的是全数字电路，稳定性好，可靠性高，能够精确地控制和方便地调节电机转速；适用范围广，可以适应各种工况下不同搅拌参数的需要。

摘要： 本发明涉及一种基于速度参考控制的混沌搅拌器及混沌搅拌方法，属于混沌搅拌器技术领域。本发明包括混沌驱动电路、直流电机、转速传感器、桨叶和速度参考混沌转速控制电路，直流电机的输出端固定设置有搅拌轴，搅拌轴的末端固定设置有桨叶，转速传感器设置在搅拌轴上，转速传感器的输出端与速度参考混沌转速控制电路输入端电连接，速度参考混沌转速控制电路的输出端与混沌驱动电路的输入端电连接，混沌驱动电路的输出端与直流电机电连接。转速传感器采集电机转速信号并将信号反馈给速度参考混沌转速控制电路，速度参考混沌转速控制电路采用混沌映射对转速信号进行处理，通过混沌驱动电路生成控制电机产生混沌转速的输入电压，电机带动桨叶以混沌转速运转。

摘要： 本发明公开了一种离散混沌序列控制连续混沌系统的工作方法。步骤1：任取一个连续混沌系统；步骤2：任取一个状态变量取值得到序列值，并将此序列值引入连续混沌系统，并根据需要增加原连续混沌系统的参数，得到最终构造的新的连续混沌系统。当连续系统的参数是离散系统产生，一方面离散系统本身产生随机序列的不可知性加强了连续系统得到结果的不可知性，另一方面连续系统本身具有丰富的混沌现象，因此连续混沌系统在离散混沌系统序列的控制下具有的混沌特性更加显著。

摘要： 一种能控标准型全局混沌反控制生成Rossler混沌信号的方法，在全状态空间，以特殊视角，实现能控标准型混沌反控制生成Rossler混沌，并且对同一Rossler混沌信号，通过一定范围内的参数调整，将产生不同的信号，进一步提高了保密能力。

摘要： 本发明公开了一种基于心音混沌特性的心音混沌反控制器，针对心音信号所具有的混沌特性和正常、异常心音信号所存在的混沌性差异，运用混沌反馈控制方法,并结合微分跟踪思想、PID控制方法理论和模糊控制理念设计了一种适用于心音混沌反控制的控制，使得异常(病理)心音信号能够实时的跟踪正常(健康)心音信号，激励病理心音快速转为有规律的跳动。通过对反控制后得到的心音信号进行混沌性分析，结果表明心音的混沌性得到明显增强。该心音混沌反控制器能产生符合心音混沌反控制规律的机械震动，通过对早搏心脏疾病患者的胸部进行外在有规律的敲打，以辅助心脏早搏患者尽快恢复到心跳正常状态,缓解患者的不舒。

摘要： 本实用新型公开了一种基于ARM单片机混沌映射控制的混沌搅拌控制系统，包括ARM单片机，ARM单片机分别与输入装置、驱动芯片和AD转换芯片相连并通信，所述驱动芯片与H桥驱动电路相连，H桥驱动电路与直流电机相连，直流电机与混沌搅拌系统相连，直流电机上设置有实时监测其转速与电流信号的传感器，传感器与AD转换芯片相连。该系统利用的是全数字电路，稳定性好，可靠性高，能够精确地控制和方便地调节电机转速；适用范围广，可以适应各种工况下不同搅拌参数的需要。

摘要： 本实用新型涉及演示仪器设备技术领域，尤其涉及一种弹性铁条混沌运动与混沌控制演示仪，包括PASCO数字化采集系统、转动传感器、底座、电机、减速机、连杆、导轨、移动座、支架、弹性铁条以及两块磁铁；所述电机和减速机分别固定在所述底座上，连杆的一端与所述偏心轮的盘面铰接，移动座的底部与所述导轨滑动配合，导轨固定在所述底座上；支架呈L形，弹性铁条的上部固定在所述支架的顶部，转动传感器固定在所述弹性铁条上，两块磁铁分别固定在所述移动座上，两块磁铁的N极都朝上，或者S极都朝上，弹性铁条的中心线位于两块磁铁的正中间位置。基于弹性铁条的力学混沌系统直观性强，便于高中学生观察和理解。