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混沌系统控制:信息安全中的应用

【摘要】:而后,再通过数值仿真实验和计算最大Lyapunov指数来进一步验证理论分析的有效性。对这个分数阶系统分析发现,在这个新的3维系统中存在混沌的最低阶数是2.46,也发现了不同的周期行为。并且,基于拉普拉斯变换理论,设计了一个非线性反馈控制器,完成了这个分数阶混沌系统的广义投影同步控制。

近年来,国内外研究学者发现,在黏滞系统[197,198]、电极-电解液和电磁波[199]等中都存在分数阶的动力学行为。常微分系统与分数阶系统有着本质的区别,常微分方程绝大多数属性和结构一般不能简单应用于分数阶微分系统。因此,分数阶系统的研究引起了越来越多的研究者的兴趣。最近,许多学者研究发现一些分数阶系统具有混沌行为[200-206]。例如,分数阶蔡氏电路在2.7阶时可产生混沌[200];非自治Duffing系统的阶数低于2阶时能产生混沌行为[203];Li和Chen等发现4维分数阶Rössler系统出现超混沌的最低阶数为3.8[204]。此外,分数阶Lorenz系统[201]、分数阶Chen系统[202]、3维分数阶Rössler系统[205]和分数阶Liu系统[206]等都具有混沌现象。在上述的分数阶系统动力学行为分析中[200-206],系统在不同阶数时的动力学属性是通过观察系统数值模拟的相图和计算最大Lyapunov指数来获得的。在本节中,基于分数阶系统的稳定性理论,分析了一个新的分数阶系统[81]取不同阶数时的动力学属性。首先,运用分数阶系统的稳定性理论分析计算出分数阶系统产生混沌的阶数范围。而后,再通过数值仿真实验和计算最大Lyapunov指数来进一步验证理论分析的有效性。对这个分数阶系统分析发现,在这个新的3维系统中存在混沌的最低阶数是2.46,也发现了不同的周期行为。并且,基于拉普拉斯变换理论,设计了一个非线性反馈控制器,完成了这个分数阶混沌系统的广义投影同步控制。(www.chuimin.cn)