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线性延迟反馈控制系统分析及应用
作者：任海鹏
出版社：科学出版社
出版时间：2019-03-01
ISBN：9787030600264
定价：¥108.00
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内容简介
《线性延迟反馈控制系统分析及应用》对线性延迟反馈控制系统进行动力学分析，阐明产生分岔和混沌的机理。用电路实现Chen系统，在电路实验中观察到分岔和混沌行为。将系统中产生的超混沌应用于保密通信和Hash函数构建中，同时，应用于智能家居系统的信息传递和用户认证。将混沌系统应用于振动压实，设计振动装置，并进行实验研究。
作者简介
暂缺《线性延迟反馈控制系统分析及应用》作者简介
目录
目录
《博士后文库》序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 延迟与混沌 1
1.2 混沌控制和混沌反控制 1
1.3 混沌产生方法 2
1.4 利用线性延迟和非线性延迟产生混沌 3
1.5 本书内容 4
参考文献 5
第2章 利用线性延迟反馈产生混沌 10
2.1 基于线性延迟反馈的混沌反控制 10
2.2 线性延迟反馈 Chen系统的数学模型 11
2.3 线性延迟反馈 Chen系统的特性分析 17
2.3.1 平衡点的稳定性 17
2.3.2 线性延迟反馈系统混沌分岔图 21
2.3.3 Lyapunov指数 23
2.3.4 功率谱和时间序列 29
2.3.5 耗散性分析 31
2.4 线性延迟反馈 Lorenz系统的动力学特性分析 32
2.5 线性延迟反馈 Sprott系统的动力学特性分析 36
参考文献 40
第3章 线性延迟反馈控制的电路实现 42
3.1 Chen电路设计 42
3.2 延迟电路设计 45
3.2.1 信号采样存储延迟回放方法 45
3.2.2 滞后网络级联方法 47
3.2.3 惯性环节级联方法 47
3.3 电路实验结果 49 参考文献 55
第4章 线性延迟反馈系统中的局部分岔分析 56
4.1 Hopf分岔分析 59
4.2 Hopf分岔的方向和稳定性 62
4.3 仿真和电路实验验证 68
4.4 线性延迟反馈 Chen系统的参数分岔图 70
参考文献 72
第5章 线性延迟反馈系统中全局分岔分析 73
5.1 双涡卷混沌吸引子中的异宿轨道 73
5.2 线性延迟反馈 Chen系统单涡卷混沌吸引子中的同宿轨道 77
5.2.1 复数特征根对应的同宿轨道 78
5.2.2 实数特征根对应的同宿轨道 80
5.2.3 线性延迟 Chen系统中存在混沌的理论证明 82
参考文献 82
第6章 线性延迟反馈系统中的拓扑马蹄 84
6.1 拓扑马蹄基础理论 84
6.1.1 符号动力学 84
6.1.2 拓扑马蹄引理 86
6.2 单涡卷混沌吸引子的拓扑马蹄 88 参考文献 97
第7章 线性延迟反馈系统产生混沌的通信应用 99
7.1 线性延迟反馈产生超混沌的同步 100
7.1.1 线性延迟反馈 Chen系统中的超混沌 100
7.1.2 主动-被动同步法原理 102
7.1.3 基于主动-被动的超混沌 Chen系统同步 103
7. 基于无穷维超混沌 Chen系统和密钥流迭代的保密通信方法 106
7.3 数值仿真 108
7.4 抗攻击性能分析 114
7.4.1 密钥空间分析 115
7.4.2 参数敏感性分析 115
7.4.3 抗破解性能分析 118
7.5 DSP实验验证 123 参考文献 133
第8章 线性延迟反馈系统产生混沌的 Hash函数应用 135
8.1 Hash函数的基础知识 135
8.1.1 单向函数与单向 Hash函数 135
8.1.2 Hash函数的种类 136
8.1.3 混沌 Hash函数 137
8.2 基于线性延迟反馈超混沌 Chen系统构建 Hash函数 137
8.2.1 线性延迟反馈超混沌 Chen系统的数学描述 137
8.2.2 密钥流迭代函数 139
8.2.3 基于线性延迟反馈超混沌 Chen系统的 Hash函数构造方法 139
8.3 所提算法的安全性能分析 140
8.3.1 文章 Hash结果 140
8.3.2 单向性分析 147
8.3.3 混淆与扩散性质的统计分析 148
8.3.4 抗生日攻击和碰撞攻击分析 158
8.3.5 与现有方法的对比 162
8.4 相关程序代码 163 参考文献 186
第9章 线性延迟反馈产生混沌应用于智能家居信息加密 188
9.1 智能家居系统 188
9.2 基于超混沌的 Hash函数的智能家居用户认证 190
9.2.1 Hash函数构建步骤 190
9.2.2 用户认证代码 192
9.3 基于超混沌的保密通信方法在智能家居信息传输中的应用 197
9.3.1 混沌通信方法 197
9.3.2 混沌通信方法程序代码 197
9.3.3 通信结果测试 202 参考文献 203
第10章 线性延迟反馈产生超混沌的压实应用 205
10.1 振动压实基础 205
10.2 混沌运动产生方法研究 206
10.2.1 利用线性延迟反馈控制永磁同步电动机产生混沌 206
10.2.2 永磁同步电动机转速跟踪混沌给定信号 209
10.2.3 基于非线性延迟反馈的单向混沌反控制 210
10.2.4 基于线性延迟反馈的单向混沌反控制实验研究 213
10.3 振动压实机构设计 215
10.3.1 基于单电动机的混沌压实机构设计 215
10.3.2 基于双电动机的混沌压实机构设计及受力分析 221
10.4 双电动机同步实现方法 225
10.4.1 基于反步控制算法的双电动机混沌同步控制 225
10.4.2 基于滑模控制方法的双电动机混沌同步控制 239
10.4.3 同步实验研究 245
10.5 压实实验结果研究 246
10.5.1 振动压实实验设计 246
10.5.2 单电动机振动压实实验结果研究 248
10.5.3 双电动机振动压实实验结果研究 249
参考文献 250
编后记 251
彩图
《博士后文库》序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 延迟与混沌 1
1.2 混沌控制和混沌反控制 1
1.3 混沌产生方法 2
1.4 利用线性延迟和非线性延迟产生混沌 3
1.5 本书内容 4
参考文献 5
第2章 利用线性延迟反馈产生混沌 10
2.1 基于线性延迟反馈的混沌反控制 10
2.2 线性延迟反馈 Chen系统的数学模型 11
2.3 线性延迟反馈 Chen系统的特性分析 17
2.3.1 平衡点的稳定性 17
2.3.2 线性延迟反馈系统混沌分岔图 21
2.3.3 Lyapunov指数 23
2.3.4 功率谱和时间序列 29
2.3.5 耗散性分析 31
2.4 线性延迟反馈 Lorenz系统的动力学特性分析 32
2.5 线性延迟反馈 Sprott系统的动力学特性分析 36
参考文献 40
第3章 线性延迟反馈控制的电路实现 42
3.1 Chen电路设计 42
3.2 延迟电路设计 45
3.2.1 信号采样存储延迟回放方法 45
3.2.2 滞后网络级联方法 47
3.2.3 惯性环节级联方法 47
3.3 电路实验结果 49 参考文献 55
第4章 线性延迟反馈系统中的局部分岔分析 56
4.1 Hopf分岔分析 59
4.2 Hopf分岔的方向和稳定性 62
4.3 仿真和电路实验验证 68
4.4 线性延迟反馈 Chen系统的参数分岔图 70
参考文献 72
第5章 线性延迟反馈系统中全局分岔分析 73
5.1 双涡卷混沌吸引子中的异宿轨道 73
5.2 线性延迟反馈 Chen系统单涡卷混沌吸引子中的同宿轨道 77
5.2.1 复数特征根对应的同宿轨道 78
5.2.2 实数特征根对应的同宿轨道 80
5.2.3 线性延迟 Chen系统中存在混沌的理论证明 82
参考文献 82
第6章 线性延迟反馈系统中的拓扑马蹄 84
6.1 拓扑马蹄基础理论 84
6.1.1 符号动力学 84
6.1.2 拓扑马蹄引理 86
6.2 单涡卷混沌吸引子的拓扑马蹄 88 参考文献 97
第7章 线性延迟反馈系统产生混沌的通信应用 99
7.1 线性延迟反馈产生超混沌的同步 100
7.1.1 线性延迟反馈 Chen系统中的超混沌 100
7.1.2 主动-被动同步法原理 102
7.1.3 基于主动-被动的超混沌 Chen系统同步 103
7. 基于无穷维超混沌 Chen系统和密钥流迭代的保密通信方法 106
7.3 数值仿真 108
7.4 抗攻击性能分析 114
7.4.1 密钥空间分析 115
7.4.2 参数敏感性分析 115
7.4.3 抗破解性能分析 118
7.5 DSP实验验证 123 参考文献 133
第8章 线性延迟反馈系统产生混沌的 Hash函数应用 135
8.1 Hash函数的基础知识 135
8.1.1 单向函数与单向 Hash函数 135
8.1.2 Hash函数的种类 136
8.1.3 混沌 Hash函数 137
8.2 基于线性延迟反馈超混沌 Chen系统构建 Hash函数 137
8.2.1 线性延迟反馈超混沌 Chen系统的数学描述 137
8.2.2 密钥流迭代函数 139
8.2.3 基于线性延迟反馈超混沌 Chen系统的 Hash函数构造方法 139
8.3 所提算法的安全性能分析 140
8.3.1 文章 Hash结果 140
8.3.2 单向性分析 147
8.3.3 混淆与扩散性质的统计分析 148
8.3.4 抗生日攻击和碰撞攻击分析 158
8.3.5 与现有方法的对比 162
8.4 相关程序代码 163 参考文献 186
第9章 线性延迟反馈产生混沌应用于智能家居信息加密 188
9.1 智能家居系统 188
9.2 基于超混沌的 Hash函数的智能家居用户认证 190
9.2.1 Hash函数构建步骤 190
9.2.2 用户认证代码 192
9.3 基于超混沌的保密通信方法在智能家居信息传输中的应用 197
9.3.1 混沌通信方法 197
9.3.2 混沌通信方法程序代码 197
9.3.3 通信结果测试 202 参考文献 203
第10章 线性延迟反馈产生超混沌的压实应用 205
10.1 振动压实基础 205
10.2 混沌运动产生方法研究 206
10.2.1 利用线性延迟反馈控制永磁同步电动机产生混沌 206
10.2.2 永磁同步电动机转速跟踪混沌给定信号 209
10.2.3 基于非线性延迟反馈的单向混沌反控制 210
10.2.4 基于线性延迟反馈的单向混沌反控制实验研究 213
10.3 振动压实机构设计 215
10.3.1 基于单电动机的混沌压实机构设计 215
10.3.2 基于双电动机的混沌压实机构设计及受力分析 221
10.4 双电动机同步实现方法 225
10.4.1 基于反步控制算法的双电动机混沌同步控制 225
10.4.2 基于滑模控制方法的双电动机混沌同步控制 239
10.4.3 同步实验研究 245
10.5 压实实验结果研究 246
10.5.1 振动压实实验设计 246
10.5.2 单电动机振动压实实验结果研究 248
10.5.3 双电动机振动压实实验结果研究 249
参考文献 250
编后记 251
彩图
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