分数阶Chen超混沌系统动态分析及其电路实现

分数阶超混沌系统比低维混沌系统具有更加复杂的动力学特性,在工程中的应用前景更加广阔。运用非线性系统李雅普诺夫指数计算原理,分析了0.96阶次超混沌系统复杂的动力学特性。同时,基于分数阶微分时频域转换算法,在Multisim仿真平台中设计了分数阶Chen超混沌系统的电路模型并通过示波器观看到了超混沌吸引子,电路实验结果与数值仿真结果完全吻合。

忆阻Sprott-R混沌系统的复杂动态分析与电路实现

基于Sprott-R三维混沌系统,提出了一个具有多稳态和调幅特性的简单四维忆阻混沌系统。首先分析了系统的稳定性,发现该系统具有无穷多个不稳定平衡点。进而利用Lyapunov指数谱、分岔图及相平面图,研究了该忆阻混沌系统的复杂动力学行为特性。研究结果表明,当系统参数发生变化时,系统会经反倍周期分岔由混沌态进入周期态;在不同初始条件下,系统能产生三种共存吸引子,分别为双混沌吸引子共存、周期极限环与混沌吸引子共存、双周期极限环共存;当初始条件变化时,系统输出四维混沌信号的幅度均发生变化。最后,对该系统进行了电路设计与仿真,验证了该忆阻混沌系统的存在性。

一种新型四维三参数混沌指数系统及其电路实现

本文研究了一种新的四维三参数混沌指数系统及其电路实现.首先,通过理论分析和数值仿真,研究该系统的基本动力学行为,如系统不变性和耗散性、平衡点稳定性、Lyapunov指数谱和分岔图等性质,结果表明该系统具有丰富的动力学特性.其次,利用Simulink软件进行电路仿真,仿真结果与数值分析结果一致,从而验证了新四维混沌系统电路实现的可行性,为指数混沌系统应用于电路设计提供了实验基础.

一个新四维超混沌系统的构建与电路实现

利用基本Sprott-B系统仅具有两个涡卷平衡点的特点,通过系统改造与推广,提出一个具有3个平衡点的三维混沌系统,进而通过增加一维线性控制器并反馈至三维系统状态方程,构建出一个新四维超混沌系统.采用相轨图、Lyapunov指数谱和分岔图等动力学工具对超混沌系统进行了仿真分析.结果表明,当参数变化时,系统可以在周期或复杂周期、混沌与超混沌之间演变,存在复杂而奇异的动力学行为.研制电子电路并生成了超混沌吸引子,完成了实验验证.

蔡氏电路方程的离散化与数字电路实现

提出了一种蔡氏电路方程的数字电路实现方法。利用欧拉、改进型欧拉和四阶龙格—库塔算法进行离散化近似处理,分别得到了一般混沌系统的离散迭代模型,由此导出了蔡氏电路方程在不同近似精度下的离散迭代模型。基于微控制器实现的混沌系统嵌入式数字集成平台,生成了所期望的蔡氏混沌信号,并比较了基于不同算法的蔡氏电路方程的数字电路实现性能。数值仿真和数字电路实验结果与蔡氏混沌电路结果一致,验证了本数字电路实现方法的可行性。

时滞反馈Lorenz系统的混沌特性及其电路实现

在研究时滞反馈Lorenz系统时,关键是模拟时滞环节的实现.由于数字时滞电路存在模数转换精度的问题,所以采用数字时滞电路的时滞反馈Lorenz系统容易产生不真实的电路现象.本文研究了一种用模拟电路实现的时滞电路,并将其加入到Lorenz系统中构成时滞状态反馈Lorenz系统.通过对系统的数字仿真和模拟电路的制作和实验,验证了实验和仿真的结果完全相符,表明了时滞可以使Lorenz系统产生更复杂拓扑结构的吸引子.

一种变形Liu混沌系统的分析及电路实现

构建一种新的变形混沌系统,分析研究其动力学行为.用数值研究系统的相图、时域图、Jacobian矩阵特征值、Lyapunov指数谱及其维数,并利用电路仿真软件设计实现该变形Liu混沌系统吸引子.数值和电路仿真软件实验验证了其正确性.

Genesio-Tesi系统和Coullet系统的电路实现

分析了Genesio-Tesi系统和Coullet系统的混沌特征,并对2种典型的三阶自治混沌系统进行了电路设计,用电路仿真软件EWB 5.0对所设计的电路进行仿真.结果表明,电路仿真结果与数值仿真结果一致.搭建硬件电路进行混沌演变过程实验,给出了相应的实验结果.硬件实验结果与计算机仿真结果吻合得比较好,证明了实验结果的正确性.

基于混沌掩盖改进方案的保密通信系统的电路实现

根据Milanovic V和Zaghloul M.E提出的混沌掩盖改进方案,基于具有典型参数的Lorenz混沌系统,用模拟电子电路实现了信号的保密通信。理论分析、EWB仿真和实验结果证明了该方案的有效性。

一类自治混沌系统的动力学分析与电路实现

分析讨论一类新的三维二次自治混沌系统.通过理论分析、数值仿真,计算系统的Lyapunov指数谱和Lyapunov维数,以及系统的分岔图等,对系统的基本动力学特性进行分析.设计实现该系统的混沌电路,建立系统参数和电路参数的对应关系,运用Pspice软件对电路进行仿真实验,证实分析的正确性.所讨论的系统不同于Lorenz系统、Rssler系统、Chen系统和Lü系统等,且电路实现很简单实用.

简单记忆混沌系统的动力学分析与电路实现

为了研究记忆混沌系统的动力学特性,提出了一个含广义记忆元件的简单3维自治混沌系统。分析了混沌记忆系统的记忆效应和混沌特性,进行了电路设计和相应的实验验证;并在平衡点及稳定性分析的基础上,讨论了记忆混沌系统随参数变化的动力学行为。结果表明,与基于忆阻器的混沌电路不同,新提出的系统有一个确定的平衡点,其动力学行为仅依赖于系统控制参数,存在分岔、混沌和阵发混沌等复杂非线性现象。

矩阵电路实现PLC输出口的扩展

介绍了在袋式除尘器电控系统的设计中,利用继电器构成矩阵电路的设计和实现方法。该方法有效地减少了PLC输出口的数量,大大降低了系统的成本。

分数阶混沌系统的同步研究及电路实现

在整数阶混沌系统的基础上,构建了一个新的分数阶混沌系统.该混沌系统比已有系统模型动力学特性更复杂、无序且相图不具有对称性.用波特图频域近似法设计实现了该2.7阶混沌系统电路,结果验证了系统的正确性和有效性.采用线性反馈同步方法,用电子电路实现了两个分数阶混沌系统的同步,并设计了分数阶混沌保密通信电路,对传输信号进行加密,结果证明了保密通信电路的有效性,为混沌保密通信研究提供了新的思路.

四翼超混沌系统的动力学特性分析及其电路实现

为了提高混沌系统的复杂性,本文基于最新提出的简化Lorenz系统,采用正弦函数扰动方法和非奇异变换,设计了一个具有四翼吸引子结构的超混沌系统。通过计算Lyapunov指数、分岔图、相图和Poincaré截面等方法分析了该系统的动力学特性,分析表明该系统具有丰富的动力学行为。采用分立元件,设计了该系统的模拟电路,电路实验结果与数值仿真结果相吻合,为构建具有高性能的混沌保密通信系统奠定了基础。

基于忆阻器的Sprott-B超混沌系统的动力学分析与电路实现

将二次型磁控忆阻器引入混沌系统,构建了一个新的四阶超混沌忆阻系统。首先探讨了忆阻系统的特性,采用包括Lyapunov指数和维数、耗散性、无限多平衡点集与稳定性等的分析方法,确定了新忆阻系统的超混沌特性,得到了无尽的平衡点集,与原系统对比发现新系统更复杂,混沌程度更高。进而研究了新系统的动力学行为,观察到随系统参数不同引起的瞬态混沌现象和随初始值不同引起的吸引子共存等现象,这是首次对包含常数项的混沌系统做出的动力学分析。最后设计并搭建了该系统的模拟电子电路,实验表明示波器结果与数值仿真结果具有良好的一致性,为忆阻超混沌系统的实际应用奠定了基础。

MOCCII的电路实现

本文提出了一种多端输出的第二代电流传输器 (MOCCII)电路。该电路由一集成运算放大器及多端输出的双极晶体管电流镜构成。文中分析了双极晶体管电流镜及该电路的工作原理。该电路具有电压传输和电流传输的精度高、结构简单、易于实现及成本低廉且实用性好的特点。

一种网格多涡卷混沌Colpitts振荡器及其电路实现

基于单涡卷混沌Colpitts振荡器模型,对使用不同非线性函数构造多涡卷混沌Copitts振荡器模型进行了研究,并提出了一种网格多涡卷混沌Colpitts振荡器模型。利用阶跃函数代替单涡卷混沌Colpitts振荡器模型中的非线性函数,以及增加一个饱和函数,构造了一个能产生网格多涡卷混沌吸引子的Colpitts振荡器模型。通过数值仿真与电路实验,验证了该网格多涡卷混沌Colpitts振荡器的可行性。

新五维混沌系统及电路实现

构建了新的五维混沌系统,进行离散混沌模型的仿真,给出了系统的混沌吸引子相图.对该系统的耗散性、吸引子的存在性、平衡点的稳定性、Lyapunov指数及维数、功率谱、Poincare截面图、Lyapunov指数谱、分岔图特性进行分析.结果表明该系统具有混沌特性,有复杂的动力学行为,且该行为对系统参数具有敏感性.为了使混沌得到更广泛应用,采用数字电路实现该系统,对离散化的五维混沌系统进行Modesim仿真,将VHDL程序配置到FPGA中,并利用数模转换模块在示波器上观测到了该系统的混沌吸引子相图.数字电路实验结果与离散模型仿真分析是一致的,进一步从物理实现上说明了系统的混沌特性.

改进型广义Lorenz系统的微控制器电路实现

针对用模拟电路实现的混沌系统存在参数离散性大、调试复杂、电路通用性差等缺点,在综合改进型广义Lorenz系统及其折叠吸引子特性的基础上,提出基于微控制器数字电路设计与实现三维改进型广义Lorenz系统。采用Euler算法对改进型广义Lorenz系统的连续状态方程进行了离散化处理,建立了适合微控制器实现的运行算法,通过软件编程获得了数字电路实验输出。实验结果与数值仿真结果完全一致,表明了基于微控制器数字电路实现混沌系统的可行性,生成的数字混沌系统具有较好的通用性、软件可移植性,该设计思路可推广到一般的或高维的混沌系统电路的设计与实现。

一个新的四维混沌系统及其电路实现

为了产生复杂的混沌吸引子,提出了一个新的四维自治混沌系统,实现了真正的四翼混沌吸引子,通过仿真给出了该系统的时域图和功率谱图,同时设计了该系统的实现电路.试验结果与仿真结论完全一致.电路结构简单,实现容易.对保密通信和信号加密等基于混沌的实际应用有重要意义.