基于双忆阻混沌电路的分析及应用

设计了 一个磁控忆阻器仿真器和一个有源荷控忆阻器仿真器,并基于这两种忆阻器设计了 一个新的五维混沌电路系统.对系统进行动力学特性分析,包括平衡点集的求解、稳定性、分岔图、Lyapunov指数谱、共存分岔及多稳定性.结果表明,当参数变化时,系统存在单周期、倍周期及混沌态.特别地,当取不同的初值时,系统出现共存混沌吸引子、...     

一种基于有源忆阻器模型的混沌电路

提出一种内部状态变量导数中含有平方项的有源忆阻器模型;并基于该模型构造了一个仅含电容、电感和忆阻器三个元件的混沌电路系统。该系统仅包含有一个平衡点;且吸引子关于原点中心对称。通过系统的李雅普诺夫指数谱和分岔图发现,在不同的电阻参数下该系统会以混沌危机和倒分岔两种方式退出混沌。最后,利用运算放大器等对该忆阻器进行电路模拟,给出了混沌系统的电路实现。     

降维的对偶忆阻混沌电路及其FPGA的实现

提出了一个对偶忆阻器混沌电路,对其降维研究的结果表明降维的对偶忆阻混沌电路与对偶蔡氏混沌电路一致.并利用FPGA实现了降维的忆阻混沌电路,说明此忆阻混沌电路可数字化实现.     

e-HR神经元模型分岔分析与同步控制

以单个e-HR神经元模型为基础,研究该模型在双参数平面中的分岔特征,以及通过引入磁控忆阻器建立了磁通耦合e-HR神经元模型,并实现同步控制。基于数值模拟发现,e-HR神经元在双参数平面上存在倍周期、逆倍周期、伴有混沌加周期等分岔模式。通过运用自适应控制方法,对从系统施加控制项,使主从系统由混沌态同步到了簇放电态,从而为研究神经元放电模式的产生、迁移和转变提供了有益的探讨。     

含忆阻器的并联混沌电路动力学分析

忆阻器在保密通信、图像加密中具有重要应用价值。本文提出一种有源压控忆阻器,将该忆阻器和电容、电感并联构成了一个基于忆阻器的并联混沌电路,建立了该系统的无量纲数学模型。采用基本动力学分析方法对系统进行分析,计算了该电路的Lyapunov指数和Lyapunov维数,通过数值仿真得出该系统的相轨图和Poincaré映射,分析了系统的平衡点稳定性,采用Lyapunov指数谱和分岔图等分析方法,研究了电路参数改变对系统动力学行为产生的影响。数值仿真和理论分析结果表明,该系统可以产生一类特殊的超混沌吸引子,并且随着电路参数的变化产生复杂的非线性动力学行为。     

忆阻混沌系统的同步

忆阻器之所以引起了人们的大量关注,是因为它具有其一些特殊的特点,在普通的混沌系统中代替蔡氏二极管通过用忆阻器,因之得到了一个忆阻混沌系统;研究了忆阻混沌系统的同步,通过用Lyapunov稳定性理论,并设计一个脉冲控制器来实现忆阻混沌系统在不同的条件下的同步,从理论分析上说明了结果的有效性。     

双忆阻器四维混沌系统的设计与电路实现

采用荷控和广义压控忆阻器模型设计了具有双忆阻器的四维混沌系统,建立了系统数学模型.利用常规动力学方法进行分析,发现该系统存在无限多个不稳定平衡点和较大的李雅普诺夫指数.通过分岔图、李雅普诺夫指数谱和相图研究了系统参数变化产生的影响,观察到该系统是一个大参数范围混沌系统,且在特定参数范围内存在混沌状态转移现象.采用集成运...     

基于忆阻器的混沌电路设计与硬件实验

通过在经典QI混沌系统中加入三次非线性磁控忆阻器,构造出了一种四维忆阻混沌系统.分析了该系统的基本动力学特性,证明该系统可以产生混沌吸引子.设计了硬件电路,通过改变元件参数观察到不同类型的吸引子和极限环,实验结果与仿真结果相符合.提出的基于忆阻器的混沌电路设计与硬件实验方案不仅可以拓展传统混沌电路的实现方法,还为非线性...     

有源荷控忆阻器在非线性电路中的应用

根据理论分析,搭建了一种新的二端口有源忆阻器.该有源荷控忆阻器不使用光敏电阻和数字电位器,理论上比较精确,并且容易在实验中实现.仿真和实验证明了这种有源忆阻器和真正的无源忆阻器具有相同的电路特性.此外还将该有源忆阻器加入到蔡氏混沌电路中,在非线性电路中成功实现混沌现象,证明了它可以等效于一个二端口元件接入其它电路工作,为忆阻器的应用打下了基础.     

具有唯一平衡点的共存混沌系统及同步控制

为探究复杂混沌系统的动力学特性以及具有唯一平衡点的混沌系统的吸引子共存现象。在Lorenz基础上构建了一个简单的三维混沌系统。在新混沌系统的基础上通过负反馈提出一个包含忆阻器的新四维混沌系统。通过吸引子图、分岔图和复杂度等方法对新的四维混沌系统的动力学行为进行了分析。利用Multisim选择电阻、电容、模拟乘法器和运算放大器等元器件,设计了新混沌系统的电路仿真,生成具有良好效果的吸引子图像,通过实验结果分析验证了混沌系统在电路实现中具有可行性。设计自适应同步控制器,使驱动系统与响应系统达到同步。数值仿真结果验证了控制器的有效性。     

含两个忆阻器的隐藏吸引子及其Hamilton能量控制

以Kirchhoff定律为理论基础,设计含磁控、荷控两种忆阻器的非线性电路模型。分析系统的平衡点特性时,发现此忆阻系统存在隐藏吸引子,通过仿真关于参数的分岔图、相轨迹、Poincaré映射图,发现其具有丰富的动力学特性,比如,存在混沌、超混沌、暂态混沌、周期等非线性现象。根据Helmholtz定理计算得出此忆阻系统的Hamilton能量函数,讨论了系统的电容在充放电过程中电流随时间变化时与产生的能量变化关系并提出新的Hamilton能量控制法,通过选择不同的控制参数将忆阻系统的控制到期望的状态。     

忆阻蔡氏对偶混沌电路分析

提出了用分段单调荷控忆阻器代替对偶蔡氏混沌电路中的非线性电阻,构造出基于忆阻器的对偶蔡氏混沌电路。对该忆阻蔡氏对偶混沌电路的理论推导、稳定性、Lyapunov 指数和数值仿真等动力学特性进行了分析。研究结果表明：该系统为双涡卷混沌吸引子,该忆阻蔡氏对偶混沌电路的动力学特征对初值敏感异于普通混沌电路。     

不连续时滞分数阶忆阻神经网络的非线性动力学分析

提出一个具有不连续忆导函数的时滞分数阶忆阻神经网络模型,通过数值仿真研究其复杂非线性动力学行为。首先提出了不连续分数阶忆阻神经网络的数学模型;其次,分别将初值、分数阶及开关阶跃作为分岔参数,通过分岔图、相图、庞加莱截面等数值分析手段验证了其典型的动力学行为。研究表明:不同于传统的倍周期分岔通向混沌的道路,该不连续忆阻神经网络通往混沌的道路为阵发混沌。另外,还揭示了不连续的忆导函数和开关阶跃对分数阶忆阻神经网络动力学行为的内在影响机制。     

基于改进忆阻器的混沌电路研究

忆阻器是一种具有记忆和连续输出特点的非线性电阻器,针对窗函数忆阻器模型的不足,提出了一种改进的窗函数,它通过添加一个参数来关联忆阻器的线性与非线性特性。为了对该窗函数进行验证,运用了数值分析与模拟电路分析的方法,仿真得出了忆阻器的伏安特性曲线,结果表明,使用改进窗函数的忆阻器模型更加接近实际物理状态。同时,为了进一步研究该模型的电路特性,将该模型应用于蔡氏混沌电路,通过MATLAB仿真得出其相图,并分析它的李雅普诺夫指数谱,数据表明该电路能产生混沌现象,因此,该忆阻器模型是一个能被应用的非线性模型。     

含磁控忆阻器阻尼特性电路的混沌特性分析

提出了一个基于忆阻器的五阶混沌电路,确立了电路模型,建立了相应的非线性微分方程组,并对系统进行了混沌动力学仿真分析。研究表明,忆阻器可明显影响本非线性电路的混沌特性。计算了系统的Lyapunov指数、功率谱等,获得了系统的时域图、相图、庞加莱截面及大量有价值的数据,验证了理论分析的正确性。     

基于磁控忆阻器的混沌振荡器研究

本文提出了磁控忆阻器的一种等效电路,该电路和理论上的忆阻器具有相同的电路特性.此外,本文还使用该磁控忆阻器和一个负电导代替蔡氏混沌振荡器中的蔡氏二极管,并产生双涡卷混沌吸引子.仿真和实验验证了该方法的可行性.     

一组等价蔡氏忆阻混沌电路的设计

通过改变元件参数, 将不同结构的RC正弦波振荡电路等效为LC并联谐振回路, 用具有非线性特性的忆阻器代替蔡氏电路中的蔡氏二极管, 设计4种等价蔡氏忆阻混沌电路, 并在理论上给出等价条件. 仿真实验结果表明, 实验结果与理论分析和数值计算结果一致, 电路调节方便, 鲁棒性更好.     

时滞反馈法控制一个自治混沌系统

利用非线性动力学理论,讨论了带有一个三维自治系统的混沌特性.利用数值方法得到系统在参数取不同值时的混沌吸引子和周期态.在区间a∈[0.05,0.3]上,利用全局分岔图和庞加莱截面图准确地表征了系统在此区间内的丰富的非线性行为.通过局部放大的全局分岔图发现,系统发生了倍周期分岔和倒倍周期分岔现象.最后,应用延迟反馈法对系统的混沌运动进行了控制,结果表明,通过此控制法可将系统的混沌运动控制到稳定的周期运动状态.     

一组等价蔡氏忆阻混沌电路的设计

通过改变元件参数， 将不同结构的RC正弦波振荡电路等效为LC并联谐振回路， 用具有非线性特性的忆阻器代替蔡氏电路中的蔡氏二极管， 设计4种等价蔡氏忆阻混沌电路， 并在理论上给出等价条件. 仿真实验结果表明， 实验结果与理论分析和数值计算结果一致， 电路调节方便， 鲁棒性更好.     

新型多翼磁控忆阻混沌系统及其自适应滑模同步控制

基于共轭Lorenz系统,引入忆阻元件,提出了一个新型多翼磁控忆阻混沌系统,此系统在改变参数时能够产生单翼、双翼、三翼、四翼等多种拓扑结构的混沌吸引子.采用相图、Lyapunov指数谱和分岔图分析了该系统的动力学特性,设计了该系统的模拟电路并利用Multisim进行仿真.电路仿真结果与数值分析结果吻合,从而验证了该系统的混沌行为,亦表明了其可实现性.最后,基于Lyapunov稳定理论设计了一个自适应滑模同步控制器,在0.25 s内实现了对给定信号的追踪,0.12 s内实现了对位置参数的快速辨识.