分数阶混沌系统的理论及其应用研究是非线性科学的研究热点。本文以分数阶统一系统为研究对象,采用理论分析和数值仿真相结合的方法研究了分数阶统一系统的动力学特性、同步控制及其应用。研究了分析分数阶系统的动态仿真新方法。该方法通过设计分数阶微分算子的仿真模块,构建分数阶系统仿真模型,可动态地观察系统变量的演化规律,并利用仿真过程的输出数据分析分数阶系统的动力学特性,为分数阶系统的研究提供了新途径。从观测系统吸引子相图、计算功率谱密度和最大Lyapunov指数三方面,详细分析了分数阶统一系统的动力学特性,发现了分数阶统一系统随系统参数和系统阶数变化而呈现混沌状态的规律。即,在参数固定或参数变化时,分数阶统一系统均随阶数变化而分段呈现混沌状态,为分数阶统一混沌系统的应用奠定了理论基础。分别采用驱动-响应和相互耦合同步方法,实现了不同初值的两个分数阶统一混沌系统的同步控制。仿真结果表明,同步系统对统一系统参数具有鲁棒性,同步性能好,为分数阶统一混沌系统的应用奠定了技术基础。采用混沌掩盖和混沌键控方式,设计了基于分数阶统一混沌系统同步的保密通信系统,并对保密通信系统进行了仿真和性能分析,研究表明保密通信系统具有良好的保密性能。