超混沌系统的控制分析

论文采用系统变量的比例微分反馈法研究了六阶耦合Chua电路的超混沌和非自治强迫布鲁塞尔振子的混沌控制问题。理论分析和数值研究表明：对于超混沌系统的控制，只用一个变量进行反馈通常是不充分的，一般至少需要两个变量进行反馈，才能实现超混沌的控制目标。     

立式捏合机搅拌槽内混合机理

以立式捏合机桨叶为研究对象,重点研究桨叶的搅拌过程机理。结合混沌混合理论,阐述了立式捏合机桨叶偏心布置及桨叶行星运动是促使产生混沌混合的必要条件。采用UV示踪实验证实了立式捏合机搅拌槽内混沌混合的存在,对比立式捏合机桨叶正、反向转动模式,发现桨叶反向转动模式下混合物料的平均应变速率较大,更有利于物料的分散式混合和分布式混合。依据Poincaré截面判定准则,立式捏合机搅拌过程中搅拌槽内搅拌物料处于混沌状态。     

一种新型雷达引信混沌信号号发生器

研究了一个新型混沌振荡电路，分析了该电路的非线性机理。通过对该电路产生的混沌振荡电压作相关性、游程性统计和雷达模糊函数特性分析，发现它们的特性非常逼近于理想白噪声特性，从而揭示了该混沌电路用于雷达引信的可能性和优越性。     

PCE方法在空间实验室轨道预报误差分析中的应用

应用多项式混沌展开法(PCE)进行空间实验室轨道预报误差分析。通过构建PCE模型对轨道预报的不确定性传播过程进行近似，进而对轨道预报后航天器位置和速度的误差进行分析。分析了不同PCE模型阶数、预报时长以及样本点的数目对构建PCE模型的影响。综合考虑精度和计算效率，给出了适用于空间实验室轨道预报误差分析的PCE模型。将PCE方法与传统方法进行对比，结果表明PCE方法有较好的非线性近似能力，且计算效率高，验证了PCE方法应用于空间实验室轨道预报误差分析的有效性。     

基于脉冲同步的混沌雷达信号延迟方法

提出一种基于脉冲同步技术的混沌雷达信号延迟方法。该方法首先对混沌信号进行滤波；然后对滤波输出进行采样量化，采用数字技术延迟实现量化的信号；最后通过脉冲同步系统来恢复原信号，实现混沌信号的延迟。文章给出了方法的系统实现结构，并发展了一个新的脉冲同步方法。通过计算最大条件Lyapunov指数，研究了滤波器带宽和最小采样频率之间的关系并讨论了采样和量化对系统性能的影响。仿真结果表明本文方法的有效性。     

海杂波多不规则碎片特征

海杂波是指被雷达发射脉冲照射的局部海面的后向散射回波。由于复杂的海杂波信号取决于海平面上复杂的波浪运动，因此从非线性动力学角度来研究海杂波是合理的，尤其是用混沌理论替代简单的基于随机过程的观点。过去十年中加拿大McMaster大学的Simen Haykin博士带领的小组采用混沌理论，以非整数不规则碎片维数和正的李亚彭诺夫(Lyapunov)指数为特征的混沌吸引假设为基础，进行了海杂波数据分析，他们得出了海杂波信号具有混沌特征的结论。也就是说，复杂的海杂波波形是由几个模式(即自由度数)的非线性确知相互作用所产生的。但是以数字估计的非整数不规则碎片维数和正的李亚彭诺夫(Lyapunov)指数可能无法充分表示混沌特性。最近Cowper、Mulgrew、Noga和Davies都分别对雷达的海杂波混沌特性提出了置疑。在本文中，我们采用由Gao和Zheng提出的针对确知混沌的直接动态试验法来证明持续两分钟的海杂波数据不具有混沌特性，该试验法是低维混沌较精确的标准方法之一。同时我们也对这组海杂波数据进行多不规则碎片分析，可以看出原始海杂波的振幅信号近似于多不规则碎片模型，而由采集用以衡量海平面上连续波浪能量的振幅信号连续本地最大值所形成的包络信号，则完全满足多不规则碎片模型。产生这种差异的一个可能解释是，当时间标尺短得足以能够表示对应于海面上起伏的单个波浪运动的详细信号时，多不规则碎片的度量标尺就会被破坏。这些情况决定了振幅信号近似于对数正态分布，而包络信号，即海平面连续波浪的能量，则完全满足对数正态分布。以前已观察到振幅信号呈近似对数正态分布，而使用相乘多不规则碎片理论，就可以得到如原稿中讨论的那样，从理论上证明海杂波呈对数正态分布。海杂波具有多不规则碎片特征的结论对海平面上点目标的检测可能具有积极的意义。     

非线性动力学理论及其在机械系统中应用的若干进展

非线性动力学的理论及其工程应用是非线性科学研究的前沿和热点，应用非线性动力学的理论揭示事物动态过程现象的本质和机理，进行自主性原始创新，具有十分重大的理论和应用价值，在科学与工程中具有广阔的应用前景。综述非线性动力学基础理论方面的近期研究成果及其在机械系统中应用的研究进展。理论研究方面主要涉及揭示非线性动力系统周期分岔解与系统结构参数之间关系的C—L方法、高余维分岔的普适分类、高余维非对称分岔的普适开折、约束分岔的分类、计算非线性自治系统正规形的直接方法、计算非线性非自治系统正规形的复内积平均法以及高维非线性系统的降维方法等。应用方面主要涉及大型旋转机械非线性转子系统的失稳机理、分岔解与混沌运动、故障诊断及其综合治理技术；冲击振动机械的稳定性、Hopf分岔、亚谐分岔、余维二分岔和混沌运动；大型共振筛的非线性振动及其动力学设计方法等。     

一种参数调制的混沌保密通信方案的分析

分析了一种基于混沌参数调制的保密通信方案。该方案中,有用信号隐藏在混沌参数中,混沌复合信号作为传送信号,接收端响应系统与发射端驱动系统达到同步,用一个非线性滤波器恢复出隐藏于混沌参数的信息信号,在Matlab环境下Simulink仿真平台,搭建模块图,仿真并得出最佳滤波器参数,理论与数值模拟的结果表明,信息信号能有效恢复,实现保密通信。     

用三轴气浮台进行混沌控制与反控制研究

以航天器姿态运动为工程背景，以三轴气浮台为物理实验平台，研究了混沌控制与反控制问题；提出了用外控制力矩进行混沌化，然后再将混沌控制信号施加于动量轮来进行混沌控制实验的方法；通过引入非线性解耦反馈，构造了一种易于物理实现的具有更强代表性的连续非线性系统，从中发现了一大类新的形态各异的混沌吸引子。     

混沌二相编码雷达引信研究

研究了混沌系统在二相编码雷达引信中的应用，从雷达信号波形设计的角度，研究和对比分析了四种典型混沌系统产生的二相伪随机码的各种性质，实验结果表明，基于这几种混沌模型的二相编码都具有良好的平衡性，随机性，游程性和模糊性，而这其中又以Logistic编码为最佳。根据对Logistic模型编码信号进行的模糊分析，认为在于该模型的二相伪随机编码在雷达引信波形方面具有很大的应用潜力。     

混沌模型用于海杂波模拟

雷达海杂波的模拟通常基于统计模型 ,但研究表明海杂波具有复杂的混沌行为。在海杂波混沌模型的基础上 ,把径向基函数网络 (RBFN)应用于对它的模拟 ,构造出一个能很好重现海杂波动态特性的神经网络模拟器。仿真的结果表明它不仅可以模拟原始数据的混沌特征 ,而且可以模拟它们的统计特征 ,比如分布、功率谱等 ,这为雷达海杂波的模拟提供了一种更能精确重现杂波特性的方法     

地月低能轨道转移的混沌控制方法

针对航天器在混沌区域的滑行时间过长，提出一种低能地月轨道转移的混沌控制方法。首先通过地月圆形限制性三体问题(CRTBP)的庞加莱截面图，将混沌区域进行分层并分析其规律，再利用混沌轨道对初始状态高度敏感的特性，在尽可能减少运送时间的前提下实现地月低能轨道转移。该方法的优点是利用混沌区域的固有规律，不需要依靠周期轨道特性。仿真结果表明，本文提出方法仅需施加2~4次脉冲，明显缩短混沌区域的滑行时间，从而实现地月低能转移。     

降落伞充气理论的发展

综述了降落伞充气理论的研究成果与发展状况，内容涉及以质量守恒方程为基础的降落伞充气理论；以伞衣径向运动方程为基础的伞衣充气理论；流固耦合的伞衣充气理论。在介绍各种研究方法的同时，阐述了降落伞充气过程包含的复杂物理现象、研究难点及解决方法，最后指出了当前充气过程研究的热点及发展趋势。     

基于Lyapunov指数的铝蜂窝板频率漂移机理分析

为研究频率漂移现象,对两块不同形状的铝蜂窝夹层板在不同量级下进行随机振动试验,发现固有频率随激振量级增加下移.对可产生频率漂移原因进行了分析,排除了试性损坏及试验条性导致的原因.同时.引入混沌理论,计算出振动数据的最大Lyapunov指数大于零,证明振动中存在混沌现象,证实蜂窝板中的非线性是导致频率漂移的主要原因.     

一类受周期扰动航天器的混沌姿态运动

研究了航天器从绕最小惯量主轴到最大惯量主轴旋转的姿态机动过程中的混沌现象。考虑到航天器内部或外部的振动部件的影响,假设两个主轴的转动惯量为时间的周期函数,同时还考虑了航天器内结构阻尼以及稀薄气体阻力的影响。应用高维的Melnikov方法,求解姿态机动过程中产生混沌的条件的解析表达式,且得到的阀值条件是扰动系统参数的函数。最后对该阀值条件进行了数值验证。     

基于混沌理论的跳频网信号预测性能分析

采用编码将跳频网信号映射成一个单值时间序列 ,利用其混沌特性进行非线性预测 ,对预测性能提出了一种较科学的计算方法。对影响混沌预测效果的编码后取值集合和相空间中点间距离进行了分析 ,最后进行了仿真 ,结果表明 :这两个因素对混沌预测具有较大的影响     

统一混沌系统的混沌同步方法

本文将统一混沌系统同时作为同步系统的驱动系统和响应系统,在已确定驱动系统方程的情况下,利用混沌同步的三种方法:PC激活控制法、反馈法、Lyapunov直接法,去构造响应系统方程,并将构造的响应系统以L¨u为例,从理论和数值上进行了分析,又根据Lyapunov稳定性理论,以L¨u系统为例得出两个统一混沌系统达到同步的充分条件,并通过数值模拟验证了所给同步方案的有效性。     

噪声雷达距离特性分析

简单介绍国外噪声雷达的发展过程和国内噪声雷达的研究情况,列举了噪声雷达的7大优点.详细论述噪声雷达的工作原理,严格推导了噪声雷达的相关特性、频谱特性和距离特性,并对距离特性作了分析说明.对噪声雷达的关键组合:白色噪声源、高斯滤波器、抑制副载波调制器、PIN管调制器、中频放大器、考尔滤波器等组合的技术特性作了扼要说明.噪声雷达的实验测试结果和理论计算的距离特性的比较表明,实验室的测试结果与理论计算是相符合的.     

大型空间结构混沌行为的纳入轨道与强迫迁徙控制法

阐述大型空间(柔性)结构出现混沌行时采用Jackson[1]等人完善过的纳入轨道与强迫迁徙(entrainment and migration)的控制方法。该法是假设目标轨道满足与给定动力系统相同的数学方程，把这两个(组)方程叠加起来，由此迫使动力系统的混沌状态转移到目标轨道中去。缺点是无法确保控制过程的稳定性，如数值误差容易引起控制作用失效；因此提出对误差要加以适当限制以“最好”的纳入轨道。     

单通道控制旋转弹系统动力学建模与Hopf分岔

为准确预测旋转弹系统的锥形运动形态并判断其稳定性，提出一对鸭舵引起的气动不对称性以及可能引起复杂非线性动力学特性的非线性因素，建立能准确描述单通道控制旋转弹系统姿态运动的复数形式的动力学模型并分析讨论其动态稳定性条件。利用分岔理论对单通道控制旋转弹系统开展Hopf分岔研究，给出了Hopf分岔发生的判断准则；推导了用于判定极限环稳定的第一Lyapunov系数。数值仿真结果验证了条件的正确性与有效性并发现了拟周期运动及混沌运动。研究结果为旋转弹的控制参数设计及结构参数设计提供理论参考。