基于憶阻器的新型混沌電路設計和分析
發(fā)布時間:2022-08-07 16:34
1971年,美國加州大學的蔡少棠教授根據電路理論的完備性原理,預測了憶阻器的存在。直到2008年,HP實驗室用納米材料研制出實物憶阻器,開始引起國內外學者的廣泛關注。憶阻器是一種具有記憶功能的非線性電阻,十分容易產生混沌振蕩信號。基于憶阻器構建的混沌電路動力學行為比采用傳統方法提出的混沌電路的動力學行為更加復雜。此外,基于憶阻器的混沌電路產生的混沌信號有更強的偽隨機性,眾多優(yōu)點令其在生物工程、數據加密和圖像處理等的應用前景更為廣闊。因此將憶阻器帶入到非線性電路的設計中,設計出更優(yōu)越的基于憶阻器的混沌電路有著非常重要的實際意義。本論文重點基于HP憶阻器設計了幾種新型的憶阻混沌系統,對其進行了基本的動力學分析和電路實現,并通過系統的參數變化和憶阻器參數的變化得到了豐富的混沌吸引子。此外,還探究了一個具有擾動的復數混沌系統的反饋控制。具體分析步驟如下:(1)首先,在增廣Lü系統基礎上引進HP憶阻器模型設計出一個多渦卷的三維憶阻混沌系統。該系統的優(yōu)勢在于系統一個參數的變化能夠得到單渦巻﹑雙渦卷和四渦巻的多渦卷混沌吸引子。隨后通過平衡點穩(wěn)定性、對稱性、功率譜、狀態(tài)變量時域譜、Poincare截面...
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 混沌概述
1.1.1 混沌的定義
1.1.2 混沌的基本特征與刻畫方法
1.2 研究現狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 憶阻器的研究現狀
1.2.2 基于憶阻器混沌系統的研究現狀
1.2.3 混沌控制與同步
1.2.4 超混沌系統
1.2.5 復數混沌
1.3 研究背景及其意義
1.4 本論文的主要結構和內容
第二章 基于憶阻器的多渦卷混沌系統及其脈沖同步控制
2.1 基于增廣Lü系統的憶阻混沌系統和動力學分析
2.1.1 基于憶阻器的混沌系統分析
2.2 基本動力學分析
2.2.1 對稱性分析
2.2.2 平衡點穩(wěn)定性分析
2.2.3 Lyapunov指數和維數
2.2.4 時域圖和功率譜
2.2.5 Poincare
2.2.6 系統參數的影響
2.3 電路仿真
2.4 利用最大Lyapunov指數實現脈沖同步控制
2.5 小結
第三章 一個新穎的憶阻混沌系統的特性分析和電路實現
3.1 基于憶阻器的混沌系統的數學建模
3.2 特性分析
3.2.1 多渦卷的混沌吸引子
3.2.2 擴展的混沌吸引子
3.3 憶阻混沌系統的基本動力學分析
3.3.1 平衡點和穩(wěn)定性
3.3.2 Poincare截面
3.3.3 時域圖和功率譜
3.3.4 Lyapunov指數和維數
3.3.5 分岔圖
3.4 電路實現
3.5 結論
第四章 基于憶阻器的四維四次超混沌系統及電路實現
4.1 基于憶阻器的四維四次超混沌系統
4.2 基本動力學分析
4.2.1 平衡點穩(wěn)定性分析
4.2.2 初值敏感性和功率譜分析
4.2.3 Poincare
4.3 電路仿真
4.4 線性反饋同步控制機理與數值仿真
4.4.1 同步控制機理
4.4.2 四維四次超混沌系統的線性反饋同步及數值仿真
4.5 結論
第五章 一個具有擾動的復數混沌系統的反饋控制
5.1 新的復數混沌系統
5.2 復數混沌系統的基本動力學分析
5.2.1 對稱性分析
5.2.2 耗散性分析
5.2.3 平衡點及穩(wěn)定性分析
5.2.4 Lyapunov指數與吸引子
5.2.5 Poincare
5.3 具有擾動的復混沌系統的反饋同步
5.3.1 理論分析
5.3.2 數值仿真
5.4 結論
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
攻讀碩士學位期間參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一種新的混沌系統的動態(tài)分析和圖像顯示[J]. 王劃,盛瀟澍,昝鵬. 電測與儀表. 2017(03)
[2]具有未知參數的混沌系統的有限時間滑模同步控制[J]. 高俊山,宋歌,鄧立為. 控制與決策. 2017(01)
[3]一類復T混沌系統的動力學分析與同步控制[J]. 雷騰飛,付海燕,陳恒,竇洋洋. 嘉應學院學報. 2016(08)
[4]磁控二氧化鈦憶阻混沌系統及現場可編程邏輯門陣列硬件實現[J]. 許雅明,王麗丹,段書凱. 物理學報. 2016(12)
[5]離子遷移憶阻混沌電路及其在語音保密通信中的應用[J]. 閔國旗,王麗丹,段書凱. 物理學報. 2015(21)
[6]復數域上混沌系統的修正函數投影同步[J]. 林潔,翁妹清. 閩南師范大學學報(自然科學版). 2015(02)
[7]Dynamics analysis of chaotic circuit with two memristors[J]. BAO BoCheng 1 , SHI GuoDong 1 , XU JianPing 2 , LIU Zhong 3 & PAN SaiHu 1 1 School of Information Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China; 2 School of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 3 Department of Electronic Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China. Science China(Technological Sciences). 2011(08)
[8]一個新的復混沌系統的動力學特性及其同步[J]. 朱紅蘭,張學兵. 動力學與控制學報. 2008(04)
[9]超混沌系統的廣義同步化[J]. 王興元,孟娟. 物理學報. 2007(11)
博士論文
[1]連續(xù)系統超混沌反控制的研究[D]. 李玉霞.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3670664
【文章頁數】:75 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 混沌概述
1.1.1 混沌的定義
1.1.2 混沌的基本特征與刻畫方法
1.2 研究現狀和發(fā)展趨勢
1.2.1 憶阻器的研究現狀
1.2.2 基于憶阻器混沌系統的研究現狀
1.2.3 混沌控制與同步
1.2.4 超混沌系統
1.2.5 復數混沌
1.3 研究背景及其意義
1.4 本論文的主要結構和內容
第二章 基于憶阻器的多渦卷混沌系統及其脈沖同步控制
2.1 基于增廣Lü系統的憶阻混沌系統和動力學分析
2.1.1 基于憶阻器的混沌系統分析
2.2 基本動力學分析
2.2.1 對稱性分析
2.2.2 平衡點穩(wěn)定性分析
2.2.3 Lyapunov指數和維數
2.2.4 時域圖和功率譜
2.2.5 Poincare
2.2.6 系統參數的影響
2.3 電路仿真
2.4 利用最大Lyapunov指數實現脈沖同步控制
2.5 小結
第三章 一個新穎的憶阻混沌系統的特性分析和電路實現
3.1 基于憶阻器的混沌系統的數學建模
3.2 特性分析
3.2.1 多渦卷的混沌吸引子
3.2.2 擴展的混沌吸引子
3.3 憶阻混沌系統的基本動力學分析
3.3.1 平衡點和穩(wěn)定性
3.3.2 Poincare截面
3.3.3 時域圖和功率譜
3.3.4 Lyapunov指數和維數
3.3.5 分岔圖
3.4 電路實現
3.5 結論
第四章 基于憶阻器的四維四次超混沌系統及電路實現
4.1 基于憶阻器的四維四次超混沌系統
4.2 基本動力學分析
4.2.1 平衡點穩(wěn)定性分析
4.2.2 初值敏感性和功率譜分析
4.2.3 Poincare
4.3 電路仿真
4.4 線性反饋同步控制機理與數值仿真
4.4.1 同步控制機理
4.4.2 四維四次超混沌系統的線性反饋同步及數值仿真
4.5 結論
第五章 一個具有擾動的復數混沌系統的反饋控制
5.1 新的復數混沌系統
5.2 復數混沌系統的基本動力學分析
5.2.1 對稱性分析
5.2.2 耗散性分析
5.2.3 平衡點及穩(wěn)定性分析
5.2.4 Lyapunov指數與吸引子
5.2.5 Poincare
5.3 具有擾動的復混沌系統的反饋同步
5.3.1 理論分析
5.3.2 數值仿真
5.4 結論
第六章 總結與展望
6.1 總結
6.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
攻讀碩士學位期間參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于一種新的混沌系統的動態(tài)分析和圖像顯示[J]. 王劃,盛瀟澍,昝鵬. 電測與儀表. 2017(03)
[2]具有未知參數的混沌系統的有限時間滑模同步控制[J]. 高俊山,宋歌,鄧立為. 控制與決策. 2017(01)
[3]一類復T混沌系統的動力學分析與同步控制[J]. 雷騰飛,付海燕,陳恒,竇洋洋. 嘉應學院學報. 2016(08)
[4]磁控二氧化鈦憶阻混沌系統及現場可編程邏輯門陣列硬件實現[J]. 許雅明,王麗丹,段書凱. 物理學報. 2016(12)
[5]離子遷移憶阻混沌電路及其在語音保密通信中的應用[J]. 閔國旗,王麗丹,段書凱. 物理學報. 2015(21)
[6]復數域上混沌系統的修正函數投影同步[J]. 林潔,翁妹清. 閩南師范大學學報(自然科學版). 2015(02)
[7]Dynamics analysis of chaotic circuit with two memristors[J]. BAO BoCheng 1 , SHI GuoDong 1 , XU JianPing 2 , LIU Zhong 3 & PAN SaiHu 1 1 School of Information Science and Engineering, Changzhou University, Changzhou 213164, China; 2 School of Electrical Engineering, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China; 3 Department of Electronic Engineering, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China. Science China(Technological Sciences). 2011(08)
[8]一個新的復混沌系統的動力學特性及其同步[J]. 朱紅蘭,張學兵. 動力學與控制學報. 2008(04)
[9]超混沌系統的廣義同步化[J]. 王興元,孟娟. 物理學報. 2007(11)
博士論文
[1]連續(xù)系統超混沌反控制的研究[D]. 李玉霞.廣東工業(yè)大學 2005
本文編號:3670664
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