基于混沌分析的船舶参数激励横摇运动及其减摇鳍控制研究

船舶参数激励横摇可能导致船舶的大幅度横摇运动,威胁船舶、货物和海上人命安全。为了减小参数激励带来的不利因素,通过李亚普诺夫指数和功率谱对船舶在规则纵浪中运动的稳定性进行分析。从而分析船舶参数激励横摇运动的产生机理,不仅分析了船舶参数激励横摇产生混沌现象的条件,而且确定出船舶参数激励横摇运动的安全与危险区域。然后基于Backstepping算法和闭环增益成形算法设计出减摇鳍控制器,并且在考虑一定的干扰后进行了仿真试验。仿真结果表明该控制策略对于消除船舶参数激励横摇系统的混沌现象是十分有效的,并且其鲁棒性能令人满意。     

基于混合系统的微弱信号参数提取方法

针对强噪声背景下微弱正弦信号的幅值、频率、相位的提取,构建了锁相环和混沌振子组成的混合检测系统。把待测信号作为混沌振子的内置策动力,在周期状态下测得信号的频率。用锁相环锁定待测信号的相位。最后再次把信号输入到混沌系统,利用混沌振子对周期信号的敏感性和对噪声的免疫性来提取信号的幅值。仿真结果表明:该系统可实现对微弱正弦信号的频率、相位以及幅值进行有效提取,精度较高,抗噪性能好且操作简便易行。     

基于混沌模式搜索的改进人工鱼群算法

针对人工鱼群算法存在的一些不足进行改进研究,对鱼群进行混沌初始化以获得质量较好的初始鱼群,用简化和最优鱼保留策略改进觅食行为,将具有强局部搜索能力的模式搜索融入到人工鱼群算法的全局搜索过程中。改进的算法结合了人工鱼群算法的强全局搜索能力和模式搜索的细局部搜索特点,提高了算法的搜索精度,同时,觅食行为的改进加快了人工鱼的搜索速度,提高了搜索效率。仿真实验结果表明了改进算法的可行性和高效性。     

钢筋混凝土桩在粘性土中打桩时的混沌效应分析

研究在粘土中打桩出现的混沌现象.首先利用史密斯提出的打桩波动方程作庞加莱截面图,得到打桩中混沌现象的基本特征.接着分析庞加莱截面图,找到贯入度和速度比值最大的点,即为功耗最小的点.同时,通过曲线拟合证明了功耗最小时的锤重和落高满足重锤轻击的施工经验.根据此原理改变冲击力和初值的大小即可得到打桩时不同截面尺寸方形桩和圆形桩功耗最小时所需的锤重和落高.研究结果表明不同截面尺寸的方形桩和圆形桩与其桩顶冲击力,落高和锤重满足一定的关系曲线,因此施工中根据它们的函数关系选取相应的锤重和落高可以节省功耗,降低造价.     

不同摩擦系数的钢板弹簧动态特性分析

利用有限元方法,分析了某型钢板弹簧的刚度特性,讨论了摩擦系数对钢板弹簧刚度特性及动特性的影响。采用有限元方法分析了不同摩擦系数下钢板弹簧的动特性,并根据这些结果对钢板弹簧的非线性恢复力进行了拟合,并以此为基础分析了悬架在简谐激励下的动态响应特性,重点讨论了摩擦系数对其的影响。分析结果表明,摩擦系数对悬架动特性影响显著,当摩擦系数增加到一定程度时系统出现了混沌运动。     

基于一维元胞自动机模型的交通流混沌研究

应用交通流一维元胞自动机模型进行仿真试验,研究理论交通流的混沌现象.仿真中选取某一观测点记录车辆到达该点的车头时距,应用非线性分析软件TISEAN计算该车头时距序列的Lyapunov指数谱和Kolmogorov熵.试验结果证明交通流中存在混沌现象.从试验结果分析找出了产生交通流混沌现象的2个因素:车辆密度和车辆减速概率.当车流密度超过某一值时仿真出的交通流会产生混沌现象,而出现混沌的根本原因在于交通流的内在随机性,其中车辆不规则的加速、减速是这种内在随机性的主要因素.     

混沌映射在彩色图像水印中的应用

提出了一种新的基于混沌理论的彩色图像水印方法.在空域中RGB色彩空间的蓝色信道里嵌入水印以提高水印隐性和鲁棒性.水印的检测同样只在蓝色信道里进行,通过相关性的比较来确定结果.实验结果表明,文中所提出的水印方法速度快、易于实现,具有较高的安全性,并对包括剪裁在内的几何攻击有很好的鲁棒性.     

弹性需求和多用户随机平衡下的连续网络设计

连续平衡网络设计问题是在连续决策变量的条件下,寻找最优的用于道路网络中某些路段扩建的投资决策方案。文中从代表性消费者理论出发,建立了该问题的基于弹性需求和多用户类型随机用户平衡的双层规划模型,并考虑了路段能力约束。基于双层模型求解的复杂性,设计了基于混沌优化方法的启发式算法,实例计算结果表明该模型与算法是有效的。     

一类超混沌系统的追踪控制与同步

针对一类新的超混沌系统,提出了一种追踪控制方案,利用Lyapunov方法证明了受控系统可使其状态输出指数收敛到任意给定的参考信号,实现同步．讨论了一个四阶超混沌系统的自同步及与Lorenz—Stenflo系统的异结构同步问题,数值仿真进一步验证该方法的有效性．     

峰峰值自适应延迟反馈混沌控制算法的改进

研究了混沌控制理论的时滞反馈控制算法及在该算法基础上改进的峰峰值自适应延迟反馈控制算法,得出以上算法在测量受到噪音干扰情况下,信号的峰值很难准确确定,而且控制稳定后,所得到的周期轨道不能很好重叠等不足,本文提出一种修正的峰峰值自适应延迟反馈算法,该算法通过事先给定延迟时间的变化阈值,来消除在自适应调节延迟时间过程中因测量误差带来的延迟时间的小幅波动,使轨道达到稳定的时间减小.最后使用该方法对自治Rossler系统进行控制,并用Matlab/Simulink工具箱对该系统进行了仿真验证.