基于忆阻的新型超混沌电路的设计及仿真

发布时间：2021-08-21 16:05

　　超混沌系统与普通的混沌系统相比具有更多的密钥参数和更复杂的动力学行为,其随机性和可靠性也更高,因此,超混沌系统在航空航天、语音保密、神经网络等领域有着更好的应用前景。经研究发现,忆阻器不仅具有独特的非线性,还具有尺寸小、易集成、低功耗和非易失性等特点,可用于在非线性电路中产生动力学行为丰富的超混沌信号,故忆阻超混沌系统在工程中有着重要的实际意义。因此,设计具有丰富动力学行为的忆阻超混沌系统具有很大的应用价值,本文的主要工作是设计和研究新型四维忆阻超混沌系统,主要创新点和研究成果如下:（1）在一个已知的三维系统中引入忆阻器,得到了一个新型四维忆阻超混沌系统。首先对该系统平衡点的稳定性和Lyapunov指数谱等进行了详细的分析。其次,研究发现在不同的系统参数下,该系统可以呈现出周期、混沌和超混沌等状态。最后,将Multisim中的电路仿真结果与Simulink中的数值仿真结果进行对比,发现它们是吻合的,进一步验证了该系统的正确性与可实现性。（2）在所设计的四维忆阻超混沌系统中引入参数可调平方函数,得到了一个新型忆阻多翼超混沌系统。在此基础上,再利用控制转换函数设计了一个新型忆阻网格多翼超混... 

【文章来源】：湖南师范大学湖南省 211工程院校

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

超混沌Lu系统的网格超混沌吸引子（84翼）

基于忆阻的新型超混沌电路的设计及仿真23即为图2-8中的a，即为图2-8中的b，然后分别通过改变输入信号的幅值、频率和种类来探究这三者对忆阻器的影响。图2-8忆阻器的Simulink模型1输入信号幅值对忆阻器的影响当输入为正弦信号时，mV分别取5V，10V，15V，f固定为3rad/s，得到忆阻器的伏安特性曲线分别如图2-9（a）、2-9（b）和2-9（c）所示。从图中可明显看出当输入为双极性周期信号时，伏安特性曲线始终呈现出在原点紧缩的“8”字型，忆阻器的边界也会随着输入信号幅值的变大而增加。(a)V-I曲线（5V）(b)V-I曲线（10V）(c)V-I曲线（15V）图2-9不同幅值下的伏安特性曲线2输入信号频率对忆阻器的影响当输入正弦信号sin(2)mVVf时，固定幅值10VmV，频率分别取1rad/s、5rad/s、100rad/s，得到的曲线如图2-10所示。对比后发现磁滞回线的旁瓣面积是随着输入信号频率的增加而减小的，并且伏安特性曲线在频率大于某个值后会

硕士学位论文30在MTALAB中仿真得到系统（3-3）的频谱图如图3-4所示，该连续功率谱表明系统处于非周期状态，峰值的出现代表着系统中有分叉现象发生。图3-4功率谱图3.3系统的多稳定性3.3.1系统参数的影响这里探索和分析系统参数g的变化对系统的运动状态所产生的影响，选取g的范围为2,0，绘制状态变量x随g变化的图形和随参数g变化的Lyapunov指数谱分别如图3-5（a）和3-5（b）所示。经过对比最后发现随g变化的分岔图与Lyapunov指数谱这两者是一致相符的。并且系统在参数g的值从-2增加到0时，系统状态的变化十分复杂，出现了周期、混沌和超混沌这几种状态。（a）y随g变化的分岔图（b）随参数g变化的Lyapunov指数图3-5随参数g变化的分岔图和Lyapunov指数谱

【参考文献】：
期刊论文
[1]改进窗函数下的忆阻器特性分析和研究[J]. 刘晓倩,孙岩洲,赵铁英.  电子元件与材料. 2018(11)
[2]Multi-scroll hidden attractors and multi-wing hidden attractors in a 5-dimensional memristive system[J]. 胡晓宇,刘崇新,刘凌,姚亚鹏,郑广超.  Chinese Physics B. 2017(11)
[3]基于Chua电路的四维超混沌忆阻电路[J]. 杨芳艳,冷家丽,李清都.  物理学报. 2014(08)
[4]忆阻混沌振荡器的动力学分析[J]. 包伯成,刘中,许建平.  物理学报. 2010(06)



本文编号：3355917