驾驭混沌与发展高新技术PDF电子书下载

第一篇　导论——基础与创新 1

内容提要 1

第一章　混沌现象的普遍性与高新技术的联系 2

1.1　引言——漫话“混沌” 2

1.2　蝴蝶效应与天气长期难测 4

1.3　束晕混沌与洁净核能系统 7

1.4　激光混沌与“星球大战”计划 10

1.5　电路混沌与通信保密技术 14

1.6　地壳分维与地震震级预测 16

1.7　化学混沌与控制化工反应 19

1.8　生命混沌与生物医学工程 21

1.9　经济混沌与自由市场竞争 23

1.10　聚变核能与等离子体湍流之谜 24

1.11 军赛混沌与国际紧张局势分析 25

1.12　混沌科学与音乐艺术统一 27

参考文献 28

第二章　混沌的普适性及刻画方法 30

2.1　混沌的定义及基本特性 30

2.2　通向混沌的道路及普适性 32

2.3　李雅普诺夫指数——混沌的特征量 35

2.4　分维——混沌的几何特征量 37

2.5　测度熵与K熵 41

参考文献 42

3.1　混沌类型、控制任务及控制方法分类 43

第三章　混沌控制的一些基本概念 43

3.2　混沌控制与同步的一种统一描述形式 45

3.3　混沌控制与一般控制的比较 46

3.4　可控性和可观测性 48

3.5　控制器和观测器 50

参考文献 50

第二篇　时间混沌控制的原理和方法 52

内容提要 52

第四章　参数小微扰法 54

4.1 参数小微扰法（OGY方法） 55

4.2 首次控制混沌的实验及OGY方法的改进 58

4.3　具有延迟坐标的OGY方法 58

4.4　应用延迟坐标完善OGY方法 60

4.5　打靶法 61

4.6　参数共振微扰法与外部周期微扰法 62

参考文献 64

第五章　变量反馈法 66

5.1　偶然正比反馈技术及其改进法 66

5.2　连续变量反馈法 69

5.3　延迟反馈法 71

5.4 自适应延迟反馈法 74

5.5　变量脉冲反馈法 75

5.6　简单线性反馈法 76

5.7　关于非线性反馈法 78

参考文献 78

6.2　广义能量函数构造方法 79

第六章　非反馈控制法之一：最小能量控制法 79

6.1　最小能量控制法的基本思想 79

6.3　控制算法的步骤 80

6.4　控制实例 80

6.5　控制混沌的一种统一的物理机制 82

参考文献 83

第七章　非反馈控制法之二：传输与迁移控制法 85

7.1　基本概念和理论基础 85

7.2　数值研究 86

7.3　开闭环控制法 87

7.4　开环加闭环控制法的有关定理 88

7.5　EMCM应用实例之一 89

7.6　EMCM应用实例之二 90

7.7　OPCL控制应用实例 92

7.8　方法评述 95

参考文献 95

第八章　系统变量变换控制法 96

8.1 引言 96

8.2　变换控制原理与方法 96

8.3　数值模拟实例 97

8.4　从信息熵分析混沌控制的机理 99

参考文献 99

第九章　自适应控制法 100

9.1　一般概念和分类 100

9.2　直接自适应方法控制混沌 102

9.3　间接自适应方法控制混沌 104

9.4　讨论 106

参考文献 107

第三篇　混沌反控制的基本原理和方法 108

内容提要 108

第十章　外部噪声驱动混沌的反控制（混沌化） 109

10.1 白噪声对混沌的控制和反控制 109

10.2　色噪声实现对混沌的控制和反控制 111

参考文献 113

第十一章　混沌化的微扰延迟反馈法及其他方法 115

11.1 一个稳定的线性微分方程的混沌化 115

11.2　一般稳定的线性微分系统的混沌化 116

11.3　稳定的非线性微分系统的混沌化 117

11.4　离散系统的混沌反控制 118

11.5　维持混沌的小微扰方法 120

参考文献 122

第四篇　混沌同步的原理和方法 123

内容提要 123

第十二章　混沌同步的分类和基本概念 124

12.1 引言 124

12.2　混沌同步的定义和类型 125

12.3　混沌同步的几何特性：同步超平面及同步流形 127

12.4　同步流形的推广 129

12.5　非自治系统的混沌同步 129

12.7　偶然驱动（OD） 130

12.8　同步替换 130

12.6　部分替代（PR）方法 130

12.9　非线性函数的驱动信号 131

参考文献 132

第十三章　驱动-响应同步法与一般分解法 134

13.1 首次混沌同步实验方案 134

13.2　混沌同步电路分析 135

13.3　混沌同步电路的改进方案 135

13.4　判别混沌同步的李雅普诺夫函数法 137

13.5　高阶级联混沌同步 137

13.6　一般分解法：主动-被动同步法 137

参考文献 140

第十四章　耦合同步法 142

14.1　耦合混沌同步的理论 143

14.2　两个耦合的混沌激光同步的实验 144

14.3　脉冲耦合振子的同步与失同步 148

14.4　蔡电路耦合的混沌同步 149

参考文献 150

第十五章　变量反馈同步法 151

15.1　连续变量反馈同步法 151

15.2　偶然正比反馈同步法 153

15.3　非线性变量反馈同步法 154

参考文献 156

第十六章　混沌自适应同步法和外部随机驱动法 158

16.1 自适应同步方法 158

16.2　外部随机驱动法 159

参考文献 162

第五篇　超混沌的控制与同步 163

内容提要 163

第十七章　超混沌的控制与同步 164

17.1　超混沌广义同步的基本原理 164

17.2　超混沌的同步实验 165

17.3　变量脉冲反馈控制法 165

17.4　延长信号等效关联时间的控制法 167

17.5　BK耦合理论——单标量信号驱动法 171

17.6　一般分解法实现超混沌同步 172

17.7　外部随机驱动法 173

17.8　单向耦合法——超混沌电路同步实验 176

参考文献 180

17.9　非线性反馈法 180

第六篇　时空混沌的控制与同步 182

内容提要 182

第十八章　小微扰控制法 184

18.1　参数小微扰法 184

18.2　空间小微扰法 186

18.3　实验应用 188

参考文献 190

第十九章　变量耦合同步法 191

19.1　线性单向耦合同步法 191

19.2　非线性双向耦合法实现广义时空混沌同步法 194

参考文献 194

20.1　非线性反馈法 195

第二十章　非线性控制法及其他方法 195

20.2　开关流形控制法 201

20.3　非线性扩散控制 204

20.4　非线性延迟反馈控制与同步 204

20.5　相空间压缩法和变量脉冲反馈联合控制法 205

20.6　时空混沌的非线性广义同步法 206

参考文献 207

第七篇　驾驭混沌，开创高新科技——在高新技术中的应用发展前景 210

内容提要 210

第二十一章　在强流加速器驱动的放射性洁净核能中的应用——束晕-混沌产生的物理机制及控制策略 211

21.1　世纪能源的挑战与洁净核能系统面临的困难 211

21.2　强流加速器中产生束晕-混沌现象的物理机制 212

21.3　束晕-混沌的控制策略之一：非线性反馈控制 215

21.4　束晕-混沌的控制策略之二：小波反馈控制 219

21.5小波反馈函数的推广形式及多周期离散控制束晕-混沌 223

21.6　束晕-混沌的变结构控制法 225

参考文献 228

第二十二章　混沌通信与混沌信息技术 230

22.1　传统现代通信与混沌通信的比较 230

22.2　混沌保密技术之一——混沌遮掩 231

22.3　混沌保密通信技术之二——混沌开关或参数调制 239

22.4　混沌保密通信技术之三——混沌调制 242

22.5　评论与展望 249

参考文献 251

23.1　心脏混沌的控制模型与动物试验 254

第二十三章　在生物医学工程中的应用 254

23.2　心房纤维性颤动的控制 256

23.3　癫痫病与混沌反控制的试验 260

23.4　肿瘤-抗癌模型与恶性肿瘤化疗中的最优控制 262

参考文献 264

第二十四章　非线性激光耦合系统的混沌控制及其应用 265

24.1引言 265

24.2　应用改进分解法求解非线性问题 265

24.3　单介质激光系统的混沌特性 266

24.4　多介质激光系统的动力学特性（Hopf分岔） 270

24.5　非线性激光系统的时空混沌控制 271

24.6　激光混沌控制的应用 274

参考文献 275

内容提要 277

第八篇　探索与驾驭复杂性 277

第二十五章　复杂性问题与驾驭复杂性 278

25.1 引言 278

25.2　复杂性产生的总根源与新世纪面临的挑战 279

25.3　复杂性的若干基本特征和可能的物理机制 281

25.4　混沌和湍流系统典型的复杂性 284

25.5　原子能科学技术的复杂性问题 286

25.6　有关复杂性的“定义” 287

25.7　刻画复杂性的重要方法之一 288

25.8　复杂性的一个典范：形式语言的语法复杂性 289

25.9　复杂性研究展望 291

参考文献 291

未尽的结语兼致谢 293