混沌系统的参数开关调制法研究

提出了参数开关调制控制混沌方法,通过对蔡氏电路中的电容参数进行开关调制,可把蔡氏电路由混沌状态控制到其平衡态和nP周期轨道.数值模拟和电路仿真的结果证实了本方法的有效性,丰富了蔡氏电路的工程应用方法     

混沌系统的参数开关调制法研究

提出了参数开关调制控制混沌方法,通过对蔡氏电路中的电容参数进行开关调制,可把蔡氏电路由混沌状态控制到其平衡态和nP周期轨道.数值模拟和电路仿真的结果证实了本方法的有效性,丰富了蔡氏电路的工程应用方法.     

蔡氏对偶混沌电路分析

提出了一个新颖的蔡氏对偶混沌电路,并进行了深入的理论研究和计算机仿真分析.得出了几点结论:1)此混沌电路元器件少,且与蔡氏混沌电路结构完全对偶.2)在确定的元器件参数条件下,电路出现双涡卷奇怪吸引子和丰富的混沌动力学行为. 关键词： 蔡氏对偶电路 奇怪吸引子 混沌     

变型蔡氏电路中混沌控制的实验研究

将变型蔡氏电路与线性二阶电路相耦合．进行线性二阶电路对变型蔡氏电路非反馈混沌控制的实验研究．实验结果表明：变型蔡氏电路比蔡氏电路具有更强的鲁棒性，更易实现混沌控制．     

蔡氏电路的功能全同电路与拓扑等效电路及其设计方法

基于经典蔡氏电路方程的电容电压与电感电流变量及其状态方程归一化特点,提出了三种标度化、优化的电路设计方法:一种是方程变量都为电压的5运放电源限幅蔡氏电路,便于大规模集成;两种二极管非线性构成的功能全同蔡氏电路,与限幅非线性电路优势互补,可供大规模集成的细胞神经网络系统设计;同时,给出了与蔡氏电路为微分同胚电路的优化三次方蔡氏电路.各电路设计方法适用于以三折线为主的三次型混沌电路.最后,将本文提出的电路设计方法应用于混沌保密通信,实验表明该方法具有实用性和一定的应用价值.     

蔡氏电路的研究与制作

在非线性电路中蔡氏电路是迄今为止产生复杂动力学行为的最为有效和较为简单的电路之一。从软件仿真和电路制作两个角度分别对蔡氏电路的特性进行了研究,讨论蔡氏电路的工作原理,分别用PSPICE和MATLAB软件仿真出蔡氏电路的相关特性,并制作出硬件电路,给出观察蔡氏电路周期1、周期2极限环及单涡卷和双涡卷混沌吸引子的实验结果,得出了与理论分析一致的结果。对进一步研究和设计专用混沌集成电路及混沌在保密通信中的应用具有积极的意义。     

基于符号函数的注入反馈式蔡氏电路同步控制

蔡氏电路的状态变量不易引出,一般的同步控制方法难以硬件电路实现.针对此类含有电感、电容储能元件的混沌电路,提出一种注入反馈式混沌同步电路设计方法,通过引出状态变量,并在状态变量微分量未知的情况下对系统实施混沌控制.利用该方法,对运动行为不同的两个蔡氏系统,实现了基于符号函数的非线性投影同步控制研究,电路实验结果验证了该方法的可行性和有效性.     

用时滞和阶跃序列组合生成网格多涡卷蔡氏混沌吸引子

提出了在规范型蔡氏电路中生成两种不同类型网格多涡卷混沌吸引子的新方法.与现有文献报道仅构造同一类型非线性函数产生多涡卷混沌吸引子的主要差别在于,这种方法能在一个蔡氏电路中同时构造时滞序列和阶跃序列,并通过其不同的组合方式来扩展相空间中指标2的鞍焦平衡点,从而生成两种不同类型的网格多涡卷混沌吸引子.理论分析、数值模拟和电路实验结果证实了该方法的可行性. 关键词： 规范型蔡氏电路 网格多涡卷混沌吸引子 时滞序列和阶跃序列 电路实现     

非线性电路中的混沌现象

混沌来自非线性．非线性电路中有十分丰富的分叉和混沌现象．虽然早在１９２７年Ｖａｎ ｄｅｒ Ｐｏｌ就发现了“不规则的噪音”，但当时尚未意识到这就是现在所称的混沌．只是直到前几年Ｌ．Ｏ．Ｃｈｕａ（蔡少棠）教授设想出蔡氏电路后，混沌电路的研究才在全世界普遍开展．本文主要介绍蔡氏电路的结构，非线性电阻器的实现，以及电路混沌的实验研究方法．     

蔡氏电路中模拟电感的容差分析

搭建了基于模拟电感的蔡氏电路,通过改变分岔参量,得到了基于模拟电感的蔡氏电路经倍周期分岔走向混沌的相图.实验结果表明,相对于原始蔡氏电路,基于模拟电感的蔡氏电路的分岔参量调节范围更宽,倍周期分岔现象更为丰富,且易起振,便于集成.     

多涡卷高阶广义Jerk电路

提出在高阶Jerk系统中产生多涡卷混沌吸引子的一种电路设计与实现新方法.根据高阶Jerk方程，构造了一组具有参数控制的阶跃函数序列，在此基础上设计了产生多涡卷混沌吸引子的高阶广义Jerk电路.用这种方法设计电路的一个主要特点是通用性强，基于一种广义的电路形式，通过双掷开关切换，可分别实现多涡卷四阶和五阶两种不同类型的高阶Jerk电路，并由联动开关控制产生涡卷的数量.给出了在四阶和五阶Jerk电路中产生多涡卷混沌吸引子的计算机模拟和硬件实验结果. 关键词： 高阶广义Jerk电路 阶跃函数序列 多涡卷混沌吸引子 电路实验     

Circuitry implementation of a novel four-dimensional nonautonomous hyperchaotic Liu system and its experimental studies on synchronization control

Based on the three-dimensional Liu chaotic system, this paper appends a feedback variable to construct a novel hyperchaotic Liu system. Then,a control signal is further added to construct a novel nonautonomous hyperchaotic Liu system. Through adjusting the frequency of the control signal, the chaotic property of the system can be controlled to show some different dynamic behaviors such as periodic, quasi-periodic,chaotic and hyperchaotic dynamic behaviours. By numerical simulations, the Lyapunov exponent spectrums, bifurcation diagrams and phase diagrams of the two new systems are studied, respectively. Furthermore, the synchronizing circuits of the nonautonomous hyperchaotic Liu system are designed via the synchronization control method of single variable coupling feedback. Finally, the hardware circuits are implemented, and the corresponding waves of chaos are observed by an oscillograph.     

Robust adaptive synchronization for a general class of uncertain chaotic systems with application to Chua's circuit

The synchronization problem for a general class of uncertain chaotic systems is addressed. The underlying systems may be perturbed by unknown time-varying parameters, unstructured uncertainties, and external disturbances. Meanwhile, the time-varying parameters and disturbances are neither required to be periodic nor to have known bounds. Assuming the disturbances are L(2) signals, an adaptive control incorporated with H(∞) control technique is employed to construct a robust adaptive synchronization algorithm. Then, removing such assumption, a novel adaptive-based method is developed to achieve the goal of synchronization. In order to demonstrate the effectiveness of the proposed algorithms, such methods are applied to solve the synchronization problem of uncertain chaotic Chua's circuits.     

具有非线性控制的Chua电路的混沌同步

Chua电路是一个非光滑系统.本文通过广义哈密顿系统和观测器方法,将具有非线性控制的Chua电路的混沌同步问题转化成研究具有非线性控制的光滑系统的零解稳定性;进而利用滑模控制对该光滑系统的零解稳定性进行了研究,从而使得Chua电路达到了混沌同步.最后,将上述方法应用到具体系统,数值结果也表明其正确性.     

An active control synchronization for two modified Chua circuits

From modern control theory, an active control method to synchronize two modified Chua circuits with each other,which exhibit chaos, is presented. Some sufficient conditions of linear stability of the chaotic synchronization are obtained from rigorous mathematic justification. On the basis of the state-observer, the controller is analytically deduced using the active control. It is shown that this technique can be applied to achieve synchronization of the two systems with each other, whether they are identical or not. Finally, numerical simulations show the effectiveness of the proposed control scheme.     

Linear synchronization and circuit implementation of chaotic system with complete amplitude control

Although chaotic signals are considered to have great potential applications in radar and communication engineering,their broadband spectrum makes it difficult to design an applicable amplifier or an attenuator for amplitude conditioning.Moreover, the transformation between a unipolar signal and a bipolar signal is often required. In this paper, a more intelligent hardware implementation based on field programmable analog array(FPAA) is constructed for chaotic systems with complete amplitude control. Firstly, two chaotic systems with complete amplitude control are introduced, one of which has the property of offset boosting with total amplitude control, while the other has offset boosting and a parameter for partial control. Both cases can achieve complete amplitude control including amplitude rescaling and offset boosting. Secondly,linear synchronization is established based on the special structure of chaotic system. Finally, experimental circuits are constructed on an FPAA where the predicted amplitude control is realized through only two independent configurable analog module(CAM) gain values.     

利用凹槽滤波引导混沌系统到周期解

通过对混沌动力系统增加一个线性的反馈控制器——凹槽滤波器,引导一大类系统从混沌运动转化为期望的低周期运动.基于混沌的微扰判据——Melnikov方法,解释了该方法实现混沌控制的数学物理机理.控制仿真结果表明,该方法简单而实用,具有良好的应用前景,并能控制超混沌系统 关键词： 混沌控制 凹槽滤波 Melnikov方法     

分数阶Lorenz系统的分析及电路实现

频域传递函数近似方法不仅是常用的 分数阶混沌系统相轨迹的数值分析方法之一, 而且也是设计分数阶混沌系统电路的主要方法. 应用该方法首先研究了分数阶Lorenz系统的混沌特性, 通过对Lyapunov指数图、分岔图和数值仿真分析, 发现了其较为丰富的动态特性, 即当分数阶次从0.7到0.9以步长0.1变化时, 该分数阶Lorenz系统既存在混沌特性, 又存在周期特性, 从数值分析上说明了在更低维的Lorenz系统中存在着混沌现象. 然后又基于该方法和整数阶混沌电路的设计方法, 设计了一个模拟电路实现了该分数阶Lorenz系统, 电路中的电阻和电容等数值是由系统参数和频域传递函数近似确定的. 通过示波器观测到了该分数阶Lorenz系统的混沌吸引子和周期吸引子的相轨迹图, 这些电路实验结果与数值仿真分析是一致的, 进一步从物理实现上说明了其混沌特性. 关键词： 分数阶系统 Lorenz系统 分岔分析 电路实现     

Liu混沌系统的非线性反馈同步控制

研究了新型混沌系统——Liu系统的同步控制问题.基于Lyapunov稳定性理论，采用非线性反馈控制方法，给出了Liu系统实现自同步的充分条件以及控制律参数的取值范围；结合参数自适应控制方法，实现了Liu混沌系统与统一混沌系统的异结构系统快速同步.数值仿真证明了该方法的有效性. 关键词： Liu混沌系统 混沌同步 非线性反馈控制 参数自适应控制