延迟耦合忆阻器混沌系统的时空动力学行为研究及模拟实验仿真

发布时间：2020-07-19 07:42

【摘要】：忆阻器是一种典型的非线性电子元器件,在集成电路、保密通讯、大容量存储介质等领域都有着广泛的应用前景。目前,忆阻器的研究工作尚主要处于实验室阶段,因此,从理论上建立忆阻器模型,模拟其物理特性是当前忆阻器研究的重要方法之一。在实际的忆阻器件或忆阻器电路系统中,能量的传输都是需要时间的,即存在着时滞现象。因此,构建忆阻器混沌系统,研究时滞效应或时滞耦合作用对忆阻器系统动力学行为的影响是具有重要理论和实际意义的。本文主要研究含有奇次方窗口函数的时滞忆阻器混沌系统构建,以及延迟耦合忆阻器混沌系统中的时空斑图动力学行为。首先,提出含有奇次方窗口函数的忆阻器模型,该模型能够很好地逼近实际忆阻器的伏安特性曲线。基于已有忆阻器电路系统,用奇次方忆阻器设计和搭建忆阻器混沌系统电路。通过在电路系统中适当引入时滞项构建时滞忆阻器混沌系统。不仅从理论上分析了忆阻器系统发生Hopf分岔的条件,还通过数值计算和Matlab模拟仿真实验对理论分析结果进行了验证。其次,研究实时变量、延迟变量耦合两种条件下,两个全同时滞忆阻器混沌系统之间的同步现象和规律。利用LambertW函数理论解析确定了耦合差信号系统实现同步的条件,搭建耦合系统仿真电路,从模拟仿真实验和数值计算两方面验证了理论分析所得同步参数区的正确性。最后,以所构建的时滞忆阻器混沌系统为子元胞,采用最近邻延迟变量耦合建立二维耦合系统阵列,分别在不同的边界条件、耦合项延迟时间和耦合强度的条件下,研究系统中的时空动力学行为,发现了轴对称斑图、双头螺旋波斑图、扭结波斑图等丰富的时空斑图现象。用梯度延迟时间耦合方法成功地将破碎圆形斑图控制到周期态斑图,数值计算结果证明了该方法的有效性。
【学位授予单位】：深圳大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O415.5;TN60
【图文】：

元变量,基本电路,函数关系,惠普

四种基本电路元变量及相应的函数关系

忆阻器,结构示意图

忆阻器结构示意图

示意图,忆阻器,边界,示意图

图 3 忆阻器在外电场作用下，掺杂层边界漂移示意图在对忆阻器的物理特性进行深入研究的过程中，研究者们发现HP忆阻器与经典学中的电阻有着本质的区别，它的伏安特性曲线（即v i曲线，如图 4 所示）是

【参考文献】