混沌特性

摘要： 为探究极端环境下地震诱导大型单桩式近海风力机的非线性结构动力特性,以DTU 10 MW风力机为研究对象,构建地震-湍流风-波浪多物理场模型,研究其动力响应特性,根据混沌理论,采用相空间重构法和最大Lyapunov指数法,从定性和定量角度分析了单桩式近海风力机动力响应的混沌特性。结果表明:地震与环境载荷联合作用下,塔底位移最大值相比仅有环境载荷时明显增大,地震载荷主要影响塔架中部及底部动力响应,其诱导塔顶振动幅值较小;随地震强度的增加,塔顶流向及侧向加速度响应最大Lyapunov指数变大,混沌特性增强,塔顶稳定性减弱。

摘要： 为了验证泵站管道运行中存在混沌特性,明晰管道结构产生混沌特性的激励源,以某灌区泵站管道为研究对象,利用饱和关联维数、最大Lyapunov指数等指标对管道振动响应的混沌特性进行分析与验证,采用改进的变分模态分解(improved variatronal mode decomposition,IVMD)对管道振动响应进行多尺度混沌分析,得出使管道振动具有混沌特性的激励源。研究表明:泵站管道不同工况下各测点振动响应均具有混沌特性,其中管道轴向及岔管处测点振动的混沌特性较强。管道振动响应经IVMD分解后,代表输水湍流脉动激励的IMF1分量呈现较低维的混沌吸引子,而代表机组运行振动激励的其余分量无混沌特征,表明泵站管道振动时,输水湍流激励使其振动具有混沌特性,机组运行产生的振动激励掩盖了管道振动中的混沌特性,增加了管道振动的不确定性。研究结果为探索泵站管道的混沌特性及激励源特征提供理论基础。

摘要： 高精度的短期风速预测在一定程度上可以提高风资源评估的准确度,但因风速高度随机性导致预测难度较大,为了提升风速预测的精度,首先对风速混沌特性进行分析,验证其是否具有混沌特性,在此基础上提出一种基于变分模态分解(VMD)、相空间重构(PSR)和门控循环神经网络(GRU)相结合的短期风速预测模型。将原始风速数据通过VMD分解为若干子序列并对各子序列进行PSR技术优化处理,可以使样本更加符合实际风速的变化,起到对风速降噪的作用;接着用处理过的各子序列对GRU预测模型训练并预测,最后求和得出风速预测结果。以上海某地为例,将预测结果与实际风速值进行对比分析,分析结果表明:所建模型能有效提高风速预测精度,在预测准确度上优于单一预测模型,验证了所提模型的有效性和合理性。

摘要： 为实现无刷直流电机(BLDCM)混沌系统的同步控制,首先,基于BLDCM负载运行状态下的数学模型分析其混沌特性;其次,基于Lyapunov稳定性原理,设计反推同步控制器并进行稳定性研究;最后,设计基于电流转换器(CCC II)的BLDCM电路仿真器,通过MATLAB数值仿真及电路实现,验证该方法的准确性和有效性.

摘要： 首先将无刷直流电机变换为类似Lorenz混沌方程,在特定参数条件下从相位图、分岔图和Lyapunov指数分析了其混沌特性,其次,针对含参数不确定和外部干扰的混沌系统设计了时延估计控制器,并基于Lyapunov稳定性原理证明了系统的全局渐进稳定性,最后进行了MATLAB数值仿真验证.

摘要： 针对无刷直流电机参数的改变会使系统的稳定性发生变化的问题,研究了无刷直流电机(BLDCM)在不同参数条件下的混沌特性.基于BLDCM负载、空载运行状态的数学模型分析其混沌特性,采用状态延时反馈方法对BLDCM实现混沌反控制;基于Lyapunov稳定性原理,设计了lorenz-like的系统反推同步控制器,并进行了稳定性研究.利用Multisim设计了基于电流转换器(CCCⅡ)的仿真电路,通过Matlab数值仿真及电路实现,验证了该方法的准确性和有效性.

摘要： 为分析汽车悬架系统的混沌特性,建立双正弦激励下的单自由度1/4汽车悬架系统模型,对该模型进行数值仿真分析,得出悬架系统的时间历程曲线、相轨迹图形、Poincare截面、功率谱,理论上说明了悬架系统存在混沌现象.结合动态K&C试验平台对某轿车进行整车振动实验,获取汽车轮心处的振动曲线,对该数据进行最大李亚普诺夫指数计算,验证了轿车悬架系统具有混沌特性.

摘要： 基于Chua混沌电路和三次光滑忆阻器模型,提出了一种新型忆阻混沌电路.该电路由2个电感、2个电容、1个忆阻器和1个电阻组成.利用分岔图、Lyapunov指数、相图、Poincaré截面图和Simulink仿真对电路进行分析表明,该电路具有混沌特性.该研究结果可为混沌动力学的研究和混沌保密通信的应用提供理论参考.

摘要： 结合电网异常数据的混沌特性,设计了电网在线监测异常数据识别方案.方案主要分为4部分,分别为:电网异常数据混沌特性建模、计算混沌量相关分量、提取异常数据分量和异常数据提取量的融合识别.实验结果表明,该方案能够稳定、快速识别出电网异常数据,且识别准确率高,从而极大程度地缩短了电网异常问题的排除时间,维护电网稳健运行.

摘要： 为了更好的研究流域参考作物蒸散发量在时间上和空间上的变化特征,并合理利用参数来预测未来参考作物蒸散发量的变化规律,本文以黄河流域内玛曲站为代表,通过混沌理论和相空间重构技术,在重构相空间的基础上分别计算出饱和关联维数D2、最大Lyapunov指数来表征系统的混沌性质,为进一步预测黄河流域参考作物蒸散量的未来变化趋势提供依据,也为缺乏气象资料的地区预测参考作物的变化提供新的思路.

摘要： 根据语音发声过程中的混沌特性,应用非线性动力学模型分析情感语音信号,提取了该模型下情感语音信号的非线性特征以及常用的声学特征.设计情感语音识别对比实验,将非线性特征与不同声学特征融合并验证了该组合下的情感识别性能,研究了语音信号混沌特性对情感语音识别性能的影响.实验选用德国柏林语音库四种情感(高兴、愤怒、悲伤和中性)作为语料来源,支持向量机网络用于情感识别.结果表明:非线性特征有效表征了情感语音信号的混沌特性,与传统声学特征相结合后,情感语音识别性能得到了显著提高.

摘要： 利用正弦函数与灰度图像构成动力系统,研究该动力系统的混沌特性,发现该动力系统可以产生混沌序列,能够形成混沌吸引子,该混沌吸引子形状不随迭代初始值的改变而改变.通过计算Lyapunov指数及绘制分岔图进一步确认出现了混沌.实验结果显示不同的人脸图像得到的吸引子形状存在差异,差别大的图像,其吸引子形状差异也较大,所以该吸引子可以作为一种新的图像特征,用于图像识别、跟踪等.研究也发现,把二次曲面离散化后与图像矩阵构成函数表达式,其迭代结果与连续情形相似.另外,曲面或者图像的微小调整可以改变吸引子的点数,但基本不改变吸引子的分布特性.

摘要： 以相空间重构理论为基础,采用延迟坐标法对实测辐射噪声和环境背景噪声序列进行了相空间重构.利用Lyapunov指数分析和分形维数分析方法在重构的相空间中提取了混沌序列的最大Lyapunov指数和分形维数特征,通过实测数据的分析计算表明,水下噪声具有混沌特性,混沌特征表现出的差异为水下目标的检测和识别提供了新的指导思路.

摘要： 随着全球气候变化以及人类活动影响的加剧,水资源紧缺的状况愈加严重,水资源高效利用的重要性愈加凸显.复杂性分析作为水资源系统研究的一个重要工具,现有的研究通常是通过物理的方法,定量的检测系统的复杂性.本研究将结合降水的水文特征,运用概率统计与非线性结合的方式,对中国黑龙江省降水时空复杂性进行诊断.本研究基于省27个国家级气象站1961年1月1日-2014年12月31日的逐日降水数据,采用集中降水指数、时空趋势、概率密度函数以及混沌特征量研究了降水序列的时空复杂性.研究结果可得,黑龙江省年降水量空间上呈现一种趋势,东经128最高,向东西两侧递减,其中尚志市多年平均降水量最大;但是降水量较大的区域,如伊春、尚志等降水量却呈现减少的趋势,而降水量较少的区域,如齐齐哈尔、安达降水量却呈现增长的趋势,使得不同区域的降水量差异性减弱,分布愈加均匀化;结合ArcGIS空间分析技术,可以发现日降水序列混沌特性,在空间上呈现中部以及东北部平原较高,西北部山脉较低的特征,其中依兰和绥芬河的λmax最大,为3.456×10-3;呼玛最小,为9×10-5.并根据研究区域地形复杂情况、土地利用率变化以及人口密度变化,综合分析了影响降水序列复杂性的原因,研究成果可为现有研究提供一个新的参考思路,为区域水资源的科学管理乃至农业的可持续发展提供了科学依据.

摘要： 孤岛检测是微电网并网/孤岛灵活控制的技术环.对传统动孤岛检测可性差、主动孤岛检测影响微电网电能的情况,提出了利用微电网并网/孤岛换程中的混沌特性来孤岛检测的方法.将微电网并网/孤岛混沌特性引入动孤岛检测减小了传统孤岛检测盲区,提了动孤岛检测的准确性和可性.

摘要： 地下流体的异常判定方法有多种,不同的方法,不同的时间尺度及滤波窗口等多种因素都会造成提取出的异常变化时间和形态有很大的差异.水文系统要素受多种因素影响,呈现出非随机却貌似随机的特征,因此,可运用混沌理论的分析方法来提取地下流体的地震前兆信息.本文利用G-P算法重构相空间,对西影井水位1993-2003年的日均值差分时间序列的特性进行了分析,得到了饱和关联分维数随时间的变化,分析了与地震活动的关系.

摘要： 统一超混沌系统的状态方程中不含有常数项,而很多其他超混沌系统的状态方程中是含有常数项的.所以,本文分析了在统一超混沌系统的状态方程中加入常数项会对该系统的超混沌特性产生什么样的影响.由于统一超混沌系统由四个状态方程描述,所以本文讨论了四种情况,即分别在每个方程中加入一个常数项的情况.通过计算加入常数项之后系统的Lyapunov指数发现,在第三个方程中加入常数项时,常数项在较大范围内变化系统都能处于超混沌状态,而在其他三个方程中加入常数项时,只有常数项在较小范围内变化系统才能保持超混沌状态.

摘要： 在交通流混沌特性的基础上,针对混沌时间序列和交通流非线性、时变性的特点,提出将卡尔曼滤波理论与相空间重构原理相耦合的方法,建立基于相空间重构的卡尔曼滤波交通流预测模型.此模型以相空间重构的相点作为状态向量构成相点的状态空间描述,运用卡尔曼滤波理论实时预测并校正相点的未来演化规律,并根据焦作市某路段的平均速度数据进行实例仿真.通过相关性能指标对比分析,结果表明,基于相空间重构的卡尔曼滤波预测模型各项指标明显优于未改进的模型,大大提高了预测精度。

摘要： 冲击地压是矿井生产中最严重的白然灾害之一。本文在小数据量法的基础上,推导了计算含噪多变量时序最大Lyapunov指数的非线性最小二乘方法,用于Rossler耦合系统的求取发现,多变量时间序列重构对数据长度的依赖性下降,能明显提高含噪数据的 计算精度.用于多组冲击地压监测时序计算,得出其均大于0,说明其具有混沌特性,为冲击地压的短期混沌预测提供了支撑.

摘要： 冲击地压是矿井生产中最严重的白然灾害之一，其破坏可比拟为一类非线性微分方程的倍周期分义而出现的混沌运动现象，谢和平、尹光志等已证实其动力学行为具有混沌特性。冲击破坏过程十分复杂，很难建立精确的数学模型，监测方法有微震法、电磁辐射法、钻屑法等，可以从现场获取多种冲击地压监测时间序列，通过观测时间序列来分析其复杂混沌特性具有重要意义。描述系统混沌特性的几何不变量主要指关联维数和Lyapunov指数。rn 考虑到冲击地压监测数据含噪且长度有限,基于多变量时间序列重构来计算其关联维数,d2以判定系统是否混沌,并描述数据的复杂性和预测性.对传统G-P 算法进行扩展以求解多变量时序的d2.用于Lorenz 混沌系统表明本文方法能弥补数据长度的不足和噪声的影响,提高d2 计算精度.得到不同冲击地压监测时序的d2 表明其具有混沌特性,而且冲击破坏性越强,监测数据越复杂。

摘要： 本发明公开了一种实现指数混沌系统特性的电路模型。本发明中的集成运算放大器U1用于实现反相比例运算，得到‑y项和10y项。y与10y项经过乘法器U3得到y2项，再经过晶体管与集成运算放大器U2芯片中的运算放大器1、4构成的指数运算电路、反向求和运算和积分运算电路得到x项；将x项与z项加至乘法器U4，乘法器U4输出的0.1xz项与‑y项加至集成运算放大器U2中的运算放大器2，通过反向求和运算和积分运算电路得到y项；将x与‑y项加至乘法器U5，乘法器U5输出的‑0.1xy项与z项加至集成运算放大器U2中的运算放大器3，通过反向求和运算和积分运算得到z项。本发明用于混沌系统电路设计、实验以及应用。

摘要： 本发明的一实施例提供一种样品特性探测装置，包括：波源，其用于朝向样品照射波；检测部，其用于检测所照射的波被所述样品多重散射而产生的激光散斑，并且在每个预设时间点检测所述激光散斑；以及控制部，其用于获取检测出的所述激光散斑随时间变化的时间相关性，并且基于获取到的所述时间相关性，实时检测所述样品的特性，其中，所述检测部检测所述样品与所述检测部之间或者所述检测部内部的一区域中的所述激光散斑。

摘要： 本发明属于光电子器件技术领域中的半导体激光器技术领域，公开了一种可产生丰富非线性动态特性的混沌半导体激光器。包括：N电极层，芯片衬底，下波导层，下限制层，有源层，上限制层，上波导层，P接触层和P电极层；所述有源层包括依次排列的DFB区，第一相位区，SOA区，第二相位区，无源波导区；所述第二相位区和无源波导区之间通过干法刻蚀制作有空气间隔隙；所述的P接触层和P电极层上设置有隔离沟，将其隔离成不同的区域，分别对应于所述的DFB区，第一相位区，SOA区和第二相位区；所述的本发明可调控参数多，可以产生丰富非线性动态特性的混沌激光，可提高混沌光保密通信的密钥空间，增强混沌保密通信的安全性。

摘要： 本发明的一实施例提供一种样品特性探测装置，包括：波源，其用于朝向样品照射波；检测部，其用于检测所照射的波被所述样品多重散射而产生的激光散斑，并且在每个预设时间点检测所述激光散斑；以及控制部，其用于获取检测出的所述激光散斑随时间变化的时间相关性，并且基于获取到的所述时间相关性，实时检测所述样品的特性，其中，所述检测部检测所述样品与所述检测部之间或者所述检测部内部的一区域中的所述激光散斑。

摘要： 基于小波熵和混沌特性的辐射源指纹特征提取方法，涉及辐射源个体识别领域。包括以下步骤：1)对辐射源信号进行小波熵特征提取，得到特征参数；2)对辐射源信号进行混沌特征分析，提取混沌特征参数，将小波熵特征向量和混沌特征向量结合，得到组合特征向量，输入特征分类器，实现对辐射源个体的识别。克服了目前常用的时频分析方法没有考虑辐射源信号非线性本质的缺陷，既发挥了小波包变换的强时频分辨力特性，提取信号的多尺度局部特征，更通过混沌分析这一非线性分析方法，考量信号整体的非线性情况，从而更精准地反映辐射源信号的特征，使提取出的特征参数具有更强的区分性。

摘要： 本发明提出了一种具有似混沌特性的文件加密方法，其步骤如下：读取待加密源文件M的内容作为明文数据，基于无理数DES算法把明文数据进行分组并与密钥块进行迭代加密，迭代加密后的密文通过循环移位和置换得到明文加密信息；采用SM3杂凑算法把用户输入的密码预处理生成数字摘要，以E为底做自然对数运算将数字摘要生成无理数密钥；通过多重无理数异或操作，把无理数密分别与明文加密信息再次进行循环加密，构造出具有似混沌特性加密的环境，并加入验证信息组合文件，产生密文文件。本发明可以对格式不同的文件进行不同长度的加密，且具有抵御防御统计分析的能力；具有良好的密钥敏感性和扩展性，在抵御差分攻击和穷举攻击上表现性良好。

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： 本发明提供一种基于水动力噪声混沌特性分析的喷水推进进水口吸入涡识别方法，具体包括以下步骤：S1、在喷水推进泵装置进水流道内安装若干水听器；S2、实时监测水动力噪音信号，并对采集到的奇异吸引子、最大李雅普诺夫指数、饱和关联维数进行混沌动力学特性分析；S3、当同时满足奇异吸引子结构突变、最大李雅普诺夫指数有增大的趋势、饱和关联维数有减小的趋势时，可断定有吸入涡的产生。

摘要： 本发明公开了一种基于时间序列混沌特性的电力设备在线监测错误数据诊断方法。本发明提出了基于电力设备状态量在线监测数据时间序列的混沌特性，对状态量在线监测数据进行判断，识别其中的错误数据。本发明适用于随机性强的状态量，对于现有的基于状态量在线监测数据的概率统计分布规律和确定性变化规律来识别错误数据而言，具有很好的补充作用。

摘要： 一种基于混沌特性分析的火焰燃烧稳定性识别方法，包括步骤1)选取某一时间段的带有类标的火焰视频作为训练样本，选取另一时间段待测稳定性的火焰视频作为测试样本；提取训练样本和测试样本的每一帧火焰图像，计算火焰图像的平均灰度值，形成火焰视频光照序列；步骤2)依次对训练样本和测试样本的火焰视频光照序列进行高维相空间重构、可视化递归图、提取纹理特征以及降维处理，而后选取训练样本的主成分特征及其类标输入分类器中进行训练，得到训练好的分类器；步骤3)将测试样本的主成分特征输入至已训练好的分类器中，判断测试样本中火焰燃烧的稳定性。本发明采用递归图纹理特征反应火焰光照序列的动态特性，从而有效判断火焰燃烧的稳定性。