忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现

发布时间：2023-02-15 08:00

　　2008年,美国HP实验室宣布首次物理制成了纳米级的第四种基本电路元件——忆阻器。这一重大突破,随即引发了国内外关于忆阻器材料、模型以及应用等方面井喷式的研究热潮。由于忆阻器具有特殊记忆性,其在非易失性存储器、人工神经网络、非线性电路系统等领域均表现出了巨大应用价值。在非线性系统领域,新构建的忆阻型非线性电路系统能产生出保密通信、图像加密时所需要的复杂度高、随机性强的混沌信号,且其效率、安全性以及保密性均比一般的混沌电路系统更高。因而,构建出具有复杂动力学行为的新忆阻混沌系统,具有重要应用价值和现实意义。本文基于不同的忆阻器模型构建出了两个新的忆阻混沌系统,并对新构建的忆阻混沌系统进行了深入的理论分析与研究。基于所构建的系统设计了对应的忆阻混沌电路,并采用硬件电路、DSP硬件平台对系统可行性和物理可实现性进行了实验验证。具体内容概括为如下两个部分:(1)通过引入一个二次磁控忆阻器模型作为经典Liu-Chen系统的反馈项,构建出了一个具有吸引子旋转的四翼忆阻Liu-Chen混沌系统。随后,对系统的相位图、分岔图、吸引盆、Lyapunov指数等进行常规动力学分析,发现这个具有线平衡点的忆阻...

【文章页数】：71 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
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第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 忆阻器研究动态
        1.2.2 忆阻混沌系统研究动态
    1.3 本文主要内容及结构
第2章 忆阻混沌系统理论与设计方法
    2.1 混沌基本理论
        2.1.1 混沌的定义
        2.1.2 混沌基本特征
        2.1.3 混沌动力学判别方法
    2.2 忆阻器定义
    2.3 忆阻器电路特性及分类
        2.3.1 忆阻器电路特性
        2.3.2 忆阻器的模型分类
    2.4 忆阻混沌系统的设计方法
第3章 基于二次磁控忆阻器的Liu-Chen混沌系统动力学分析、电路实现与应用研究
    3.1 引言
    3.2 二次磁控忆阻型Liu-Chen混沌系统
    3.3 系统的动力学分析
        3.3.1 耗散性
        3.3.2 平衡点分析
        3.3.3 共存吸引子旋转与其它复杂动力学行为
    3.4 系统的电路设计与实现
        3.4.1 Multisim仿真实现
        3.4.2 电路硬件实现
    3.5 忆阻混沌系统的有限时间同步应用
        3.5.1 分数阶有限时间稳定性理论及控制器设计
        3.5.2 数值仿真研究
    3.6 小结
第4章 基于双曲正切忆阻器的Duffing混沌系统动力学分析、电路设计及DSP实现
    4.1 引言
    4.2 双曲正切忆阻型Duffing混沌系统
        4.2.1 双曲正切忆阻器模型
        4.2.2 忆阻型Duffing系统模型
    4.3 系统的动力学分析
        4.3.1 耗散性
        4.3.2 平衡点分析
        4.3.3 对称、非对称簇发与共存现象
    4.4 系统的电路设计与DSP实现
        4.4.1 Multisim仿真实现
        4.4.2 DSP硬件实现
    4.5 小结
第5章 总结与展望
    5.1 本文主要工作总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间取得的研究成果和参与的科研项目



本文编号：3743123