分数阶非线性系统的混沌特性及其应用研究是非线性科学领域研究的热点。本文以分数阶简化Lorenz系统为研究对象,采用理论分析和数值模拟相结合的方法研究了分数阶简化Lorenz系统的动力学特性、同步控制及其应用,研究结果具有理论意义和应用价值。采用分数阶微积分的时域求解法,基于Matlab仿真平台,从系统的演化相图,分岔图,最大Lyapunov指数等方面对分数阶简化Lorenz系统的分岔和混沌动力学行为进行了分析和数值研究。仿真结果表明,系统参数和分数阶阶数均可作为系统的分岔参数；当系统的总阶数小于3和大于3时,分数阶简化Lorenz系统具有复杂而有趣的动力学特性；对于不同的参数和阶数,系统产生混沌的范围不同,分数阶简化Lorenz系统产生混沌的最低阶数为2.66。分别采用比例投影同步、广义投影同步、函数投影同步和修正函数投影同步控制算法,研究了两个不同初值的分数阶简化Lorenz系统的同步问题。基于罗斯-霍尔维兹准则和Lyapunov稳定性原理,推导了实现两个分数阶混沌系统投影同步的同步定理,确定了实现投影同步的控制参数的取值范围；分析了控制参数对同步系统性能的影响规律。基于Matlab的数值模拟研究表明,投影同步控制方法对分数阶混沌系统是有效的。基于分数阶简化Lorenz系统的广义投影同步和修正函数投影同步,分别设计并实现了混沌掩盖保密通信方案。数值模拟与性能分析表明了保密通信方案的有效性和正确性,为分数阶混沌系统的应用研究奠定了基础。