非线性混沌电路及其动力学分析

发布时间：2017-08-30 05:32

  本文关键词：非线性混沌电路及其动力学分析

  更多相关文章： 非线性 混沌 分岔 忆阻器 H桥逆变器

【摘要】：混沌现象非线性系统中出现的一种随机现象，，混沌具有是对系统的初始条件具有极端敏感的特征。研究结果表明，混沌不但具有非常丰富的理论研究，而且具有与工程问题联系非常密切，因此在很多领域中都存在着广泛的应用前景。 本文首先以一个三阶自治系统为研究对象，对该混沌系统的基本动力学特性进行了深入的研究。分析了系统的维数和最大Lyapunov指数，给出了系统的Matlab数值仿真图、Lyapunov指数谱、分岔图，重点分析了不同的参数对于系统的基本动力学特性的影响。最后，设计了系统的硬件实现电路并且运用Pspice仿真软件验证了分析的正确性。 其次对基于忆阻的非线性混沌电路进行分析，设计了一个简单的三阶忆阻混沌电路。在状态方程的基础上，采用分岔图、相图和时域波形图等非线性分析手段研究了电路参数系统动力学特性的影响，并进一步分析了初始条件变化对系统性能影响的变化规律。 最后对基于滑模控制的单相H桥逆变器的分岔及混沌现象进行研究。设计了基于幂次趋近率的滑模控制器。根据滑模控制单相H桥逆变器在单极性调制下的工作原理，建立了幂次趋近控制率下系统的离散迭代映射模型并分析了不同控制器参数下负载电流波形的折叠图和分岔图。在Matlab/Simulink平台下搭建了仿真模块，得到了不同控制器参数下负载电流的时域波形图，验证了理论分析的正确性。运用分岔图研究了输入电压E和电感L等外部参数变化时变换器存在的非线性行为。
【关键词】：非线性 混沌 分岔 忆阻器 H桥逆变器
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM132;O415.5
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-7
• 目录7-9
• 第1章 绪论9-16
• 1.1 课题研究的目的及意义9-10
• 1.2 国内外研究发展状况10-13
• 1.2.1 传统蔡氏混沌电路的研究现状及分析10-11
• 1.2.2 忆阻混沌电路的研究现状及分析11-12
• 1.2.3 切换系统混沌现象研究现状及分析12-13
• 1.3 混沌的辨识方法13-15
• 1.4 本文的主要内容15-16
• 第2章 一个新的三维自治混沌系统16-26
• 2.1 引言16
• 2.2 新三维自治混沌系统的动力学分析16-23
• 2.2.1 新三维自治混沌系统模型17-18
• 2.2.2 动力学特性的理论分析18-19
• 2.2.3 时域图及 Poincare 截面图的分析19-20
• 2.2.4 Lyapunov 指数和 Lyapunov 维数20-21
• 2.2.5 系统参数的影响21-23
• 2.3 系统的电路实现23-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 忆阻混沌电路的分析及仿真26-44
• 3.1 忆阻器及其电路模型26-28
• 3.2 忆阻器的数学模型28
• 3.3 蔡氏忆阻混沌电路28-32
• 3.4 新的三阶忆阻混沌电路32-43
• 3.4.1 三阶忆阻混沌电路的平衡点分析32-34
• 3.4.2 三阶忆阻混沌电路的时域波形图34-35
• 3.4.3 三阶忆阻混沌电路的分岔图35-42
• 3.4.4 三阶忆阻混沌电路的庞加莱截面图42-43
• 3.5 本章小结43-44
• 第4章 分段光滑 H 桥逆变器的分岔及混沌现象分析44-57
• 4.1 引言44-45
• 4.2 工作原理分析与离散映射模型的建立45-48
• 4.2.1 电路工作原理45-46
• 4.2.2 离散映射模型46-48
• 4.3 控制器参数对系统性能的影响48-54
• 4.3.1 控制器参数 k 对系统性能的影响48-51
• 4.3.2 控制器参数α对系统性能的影响51-53
• 4.3.3 时域图53-54
• 4.4 外部参数变化时的分岔分析54-55
• 4.5 本章小结55-57
• 结论57-58
• 参考文献58-63
• 攻读学位期间发表的学术论文63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王学梅;张波;;单相SPWM逆变器的分岔及混沌现象分析[J];电工技术学报;2009年01期

2 王晓媛;齐维贵;王兴元;;忆阻器的电路实现及其混沌动力学研究[J];北京航空航天大学学报;2012年08期

3 禹思敏,丘水生,林清华;New results of study on generating multiple-scroll chaotic attractors[J];Science in China(Series F:Information Sciences);2003年02期

4 王发强;刘崇新;;Liu混沌系统的混沌分析及电路实验的研究[J];物理学报;2006年10期

5 刘明华;禹思敏;;多涡卷高阶广义Jerk电路[J];物理学报;2006年11期

6 王学梅;张波;丘东元;;H桥正弦逆变器的快变和慢变稳定性及混沌行为研究[J];物理学报;2009年04期

7 包伯成;刘中;许建平;;忆阻混沌振荡器的动力学分析[J];物理学报;2010年06期

8 包伯成;胡文;许建平;刘中;邹凌;;忆阻混沌电路的分析与实现[J];物理学报;2011年12期

9 李春来;禹思敏;;一个新的超混沌系统及其自适应追踪控制[J];物理学报;2012年04期

10 雷博;肖国春;吴旋律;;一种数字控制单相全桥逆变电路运动行为分析方法研究[J];物理学报;2012年09期

本文编号：757533