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