双忆阻Shinriki振荡器的超级多稳态和反单调性分析

本文通过在Shinriki振荡器中引入一个有源荷控忆阻,并且利用一个含绝对值项的磁控忆阻代替原电路中的串并联二极管回路,提出了一种含双忆阻器的Shinriki振荡器.根据电路拓扑结构图建立了忆阻振荡器的数学模型,开展了振荡器随电路元件参数变化时的共存分岔、周期-混沌状态转移等动力学特性分析.结果表明,双忆阻Shinriki振荡器对忆阻的参数值和初始条件有极大的依赖性,随着忆阻参数值和初始条件在特定域内变化,振荡器将呈现出共存反单调现象、不完全对称行为、超级多稳态等非线性动力学行为.此外,基于FPGA开发板完成了双忆阻Shinriki振荡器的数字电路仿真,在示波器上捕捉实验波形,验证了动力学分析的正确性.

基于FPGA技术的双磁控忆阻Shinriki振荡器对称行为分析

该文通过将无源磁控忆阻器替换Shinriki振荡器中的二极管串并联支路,并利用有源磁控忆阻代替RLC谐振回路中的电阻,同时在电感支路串联电阻,得到一个新型双磁控忆阻Shinriki振荡器。通过特定参数的共存分岔图和Lyapunov指数谱,开创性地发现了振荡器具有的对称分岔行为,在双参数平面内展现运动状态分布的对称性。同时,在对称参数-初值平面的吸引盆中,分析对称域内系统的多稳态特性。并对存在的对称反单调现象、多运动状态吸引子对称共存和对称域中依赖初值的不完全对称行为进行研究。此外,基于FPGA技术完成双磁控忆阻Shinriki振荡器的数字电路实验,示波器上捕捉的波形验证了系统对称动力学行为分析的正确性。

基于文氏振荡器的忆阻混沌电路

该文采用文氏桥振荡器和磁通控制的分段线性忆阻器,设计了一种新的单一参数控制的混沌电路。通过调节控制参数,该系统在忆阻器的非线性作用下,通过倍周期分岔产生了混沌和超混沌现象。利用常规的动力学分析手段研究了电路参数变化时系统的动力学特性,例如平衡点稳定性分析,李雅普诺夫指数谱和分岔图。为了验证电路的正确性,该文采用集成运放和压控开关实现了一个分段线性磁控忆阻器的模拟等效电路,并将该系统应用于提出的混沌电路,Pspice仿真结果与理论分析完全吻合。

四阶忆阻考毕兹混沌振荡器研究

通过在三阶考毕兹混沌振荡器中引入一阶广义忆阻器,提出了一种新颖的四阶忆阻考毕兹混沌振荡器,其中一阶广义忆阻器由二极管桥级联一阶RC滤波器构成。建立了忆阻考毕兹混沌振荡器的动力学模型,研究了它的平衡点和稳定性,结果表明:四阶忆阻考毕兹混沌振荡器具有唯一的不稳定鞍焦。进一步开展了依赖于电路元件参数的动力学特性研究。采用理论分析、数值仿真和实验验证相结合的方法,对电路展现出的混沌吸引子、周期极限环等复杂的非线性现象进行了研究,实验结果与数值仿真结果相一致,较好地验证了理论分析结果。

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.

忆阻二极管桥振荡器实验方案与验证

非线性普遍存在于实际电路中。本文基于Sallen-Key滤波器和忆阻二极管桥设计了一类忆阻振荡器电路。并以一个忆阻振荡器为例,制定了实验方案,完成了实验验证。结果表明,通过改变电路元件参数值,可观测到周期极限环、准周期振荡以及混沌振荡等非线性现象。该电路结构简单,调试方便,现象丰富。该实验方案可作为本科课程设计的重要研究性内容,加深学生对电路中非线性现象的理解。

基于忆阻的低通滤波振荡器准周期与混沌环面振荡研究

准周期与混沌环面振荡行为是一类具有2个零李雅普诺夫指数的特殊非线性现象,这类现象很少同时发生在非线性振荡器中。论文提出了一种基于忆阻的低通滤波振荡器,它是通过将二阶二极管桥忆阻模拟器直接耦合到Sallen-Key低通滤波器上实现的。建立了四阶忆阻振荡电路的数学模型,采用常规动力学分析方法与0-1测试,开展了以电感参数为可变量的动力学行为的数值仿真。随着电感参数的变化,该电路可呈现出准周期振荡与混沌环面振荡等复杂动力学行为。基于分立元器件制作了硬件电路,实验测试结果很好地验证了数值仿真结果。

基于有源广义忆阻的无感混沌电路研究

采用常见元器件等效实现一个广义忆阻器,进而制作出一个电路特性可靠的非线性电路,有助于忆阻混沌电路的非线性现象的实验展示及其所产生的混沌信号的实际工程应用.基于忆阻二极管桥电路,构建了一种无接地限制的、易物理实现的一阶有源广义忆阻模拟器;由该模拟器并联电容后与RC桥式振荡器线性耦合,实现了一种无电感元件的忆阻混沌电路;建立了无感忆阻混沌电路的动力学模型,开展了相应的耗散性、平衡点、稳定性和动力学行为等分析.结果表明,无感忆阻混沌电路在相空间中存在分布2个不稳定非零鞍焦的耗散区和包含1个不稳定原点鞍点的非耗散区;当元件参数改变时,无感忆阻混沌电路有着共存分岔模式和共存吸引子等非线性行为.研制了实验电路,该电路结构简单、易实际制作,实验测量和数值仿真两者结果一致,验证了理论分析的有效性.

忆阻混沌振荡器的动力学分析

忆阻器(memristor)是一种有记忆功能的非线性电阻器,它是除电阻器、电容器和电感器之外的第四种基本电路元件.采用一个具有光滑磁控特性曲线的忆阻器和一个负电导替换蔡氏振荡器中的蔡氏二极管,导出了一个基于忆阻器的振荡器电路.采用常规的动力学分析手段研究了电路参数和初始条件变化时该光滑忆阻振荡器的动力学特性.研究结果表明,光滑忆阻振荡器与一般的混沌系统完全不同,它的动力学行为除了与电路参数有关外,还极端依赖于电路的初始条件,存在瞬态混沌和状态转移等奇异的非线性物理现象.

基于一阶广义忆阻器的文氏桥混沌振荡器研究

通过在文氏桥振荡器中引入广义忆阻器和LC吸收网络,提出了一种忆阻文氏桥混沌振荡器.建立了忆阻文氏桥混沌振荡器的动力学模型,研究了它的平衡点和稳定性,进一步开展了电路元件参数变化时的动力学行为分析.研究发现,忆阻文氏桥混沌振荡器有3个确定的平衡点,其稳定性取决于电路元件参数,当参数发生变化时,存在周期振荡、混沌振荡、快慢效应等复杂的非线性现象.实验电路简单易制作,实验波形和数值仿真一致,较好地验证了理论分析结果.