Chua电路的一些仿真结果

Chua电路的一些仿真结果

一、Chua回路的一些仿真结果(论文文献综述)

白家琛[1](2021)在《电光反馈激光混沌通信系统安全性增强研究》文中研究表明激光混沌系统由于可以输出动力学行为复杂,不可预测,类噪声的高维混沌信号,是安全通信领域的研究热点。激光混沌系统主要分为基于激光器内部非线性效应的全光混沌系统与基于外部非线性反馈环路的电光反馈激光混沌系统。电光反馈激光混沌系统由于鲁棒性强,输出信号带宽宽,有较大的实用性。但是,电光反馈激光混沌通信系统存在安全问题,电光反馈激光混沌系统的动力学方程为延时微分方程,系统会在反馈回路延时的位置处表现出相当高的统计相关性,窃听者通过统计分析即可轻易窃取系统的时延参量,而时延参量是电光反馈混沌系统最重要的密钥,窃听者获取时延参量后便可以通过人工智能等手段破解整个系统。本论文针对电光反馈激光混沌通信系统的安全性增强展开研究,从两个角度仿真设计了两个创新性的时延隐藏电光混沌系统:(1)复反馈耦合型激光混沌系统。在经典电光混沌系统中引入一路噪声信号,分析得出当电光混沌系统引入噪声信号时系统在反馈时延处的统计相关性会明显下降。根据混沌信号的类噪声特性,用可同步的混沌信号代替原本的噪声信号,创新性的提出复反馈理论,并在复反馈理论和互耦合电光混沌系统的基础上设计了复反馈耦合型激光混沌源。通过对分岔图、排列熵等参量分析,得出由于引入了复反馈回路,系统的非线性动力学行为变得更加复杂。以自相关函数,延迟互信息作为指标对系统的统计特性进行分析,得出在较低反馈增益系数的条件下,系统的时延参量就无法通过统计特性分析进行窃取,系统的安全性得到了保证。从同步质量的角度评估混沌通信系统性能,分析得出系统同步质量对于时延参量的失配十分敏感,对于反馈增益系数等其他参量失配较为鲁棒,系统的时延参量适合作为密钥参量。(2)并串转换式电光混沌系统。电光混沌系统的复杂程度以及时间统计特性完全是由反馈回路中马赫-曾德尔调制器的驱动电压决定的。从马赫-曾德尔调制器的驱动电压入手,参考相关文献,针对相关类型系统隐藏时延参量所需反馈增益系数过高、系统时延参量会在多路传输信号的互相关函数中暴露等问题设计了并串转换式电光混沌系统。该系统的动态行为特性与传统电光混沌系统类似,通过仿真不同反馈增益系数条件下系统的时序波形图直观地展现出系统从稳定状态逐渐进入混沌的过程。当反馈增益系数较低时系统时序波形具有明显的周期性,增加反馈增益系数,系统的时序周期性会渐渐消失,最终进入混沌状态。以排列熵为指标分析了系统的复杂程度,由于系统引入了并串转换式结构,系统的复杂程度得到了很大的提升。通过分析自相关函数,延迟互信息得出,在较低反馈增益系数条件下,系统的时延参量就无法通过统计分析手段获取,系统的安全性得到了保证。基于并串转换式电光混沌系统设计了混沌同步通信系统,分析了同步质量对于收发端参量失配的敏感程度。因为系统对于时延参量失配十分敏感,所以时延参量适合作为系统的密钥参量。由于引入了更多的可调谐时延参量,系统的密钥空间得到了极大的拓宽。综上所述,本论文针对传统电光反馈激光混沌通信系统存在的安全性问题设计了两种时延隐藏电光混沌系统,并对两系统的动态行为特性,复杂性,安全性,同步性能进行了深入的分析,相关成果也得到了同行评审的认可。本论文是作者在电光反馈激光混沌通信系统安全性增强方向上做的进一步探索与创新,希望能够为激光混沌通信的发展做出贡献。

徐影,陈菊芳[2](2020)在《一组等价蔡氏忆阻混沌电路的设计》文中研究表明通过改变元件参数,将不同结构的RC正弦波振荡电路等效为LC并联谐振回路,用具有非线性特性的忆阻器代替蔡氏电路中的蔡氏二极管,设计4种等价蔡氏忆阻混沌电路,并在理论上给出等价条件.仿真实验结果表明,实验结果与理论分析和数值计算结果一致,电路调节方便,鲁棒性更好.

杨志昌[3](2020)在《基于连续型混沌脉宽调制的电力电子变换器电磁频谱量化与性能分析方法研究》文中指出随着电力电子装置功率密度的不断提高,电力电子变换器面临的电磁干扰问题逐渐成为制约电力电子技术发展的瓶颈。混沌脉宽调制能够从电磁干扰源抑制电磁干扰,得到了广泛关注和研究。但是电力电子变换器的混沌脉宽调制在推向实际工程应用还存在诸多问题。一方面,混沌脉宽调制的电力电子变换器频谱分析和混沌信号选择方法上还存在不足,尚没有一个能够准确衡量频谱分布特性的标准,不利于混沌调制信号的选择;另一方面,对于混沌脉宽调制电力电子变换器的性能分析方法还存在空白,系统建模与稳定性分析,损耗分析等关系到变换器安全稳定运行的问题还没有得到分析与解决。针对上述问题,本文主要开展了如下工作:提出了混沌脉宽调制的电力电子变换器干扰源电压的频谱量化方法。首先分析了电力电子变换器的传导电磁干扰产生机理和传导路径,并建立传导电磁干扰的等效电路,确定干扰源电压。介绍了混沌脉宽调制的一般实现方法和抑制电磁干扰机理。根据混沌脉宽调制的调制原理,基于傅里叶变换理论,提出了电磁干扰源电压频谱量化方法,并基于频谱量化解析表达式,分析了混沌脉宽调制中影响频谱分布的因素。最后,通过仿真和实验验证了频谱量化方法的正确性。基于多涡卷混沌系统,提出了多涡卷混沌脉宽调制抑制电磁干扰优化方法。针对传统混沌脉宽调制频谱扩展范围过宽的问题,提出了基于多涡卷混沌系统的混沌脉宽调制抑制电磁干扰方法。首先,基于混沌理论实现了多涡卷混沌吸引子的生成,通过对混沌吸引子的采样获得混沌调制信号,实现电力电子变换器的多涡卷混沌脉宽调制。基于频谱量化解析表达式,定义了平均序列变化量参数用于揭示混沌信号特征对于频谱分布的作用规律,在此基础上,提出了多涡卷混沌脉宽调制的混沌调制信号选择方法。最后,通过仿真和实验验证了所提出的多涡卷混沌脉宽调制抑制电磁干扰的优化效果,并验证了混沌信号选择方法的有效性。基于所提出的多涡卷混沌脉宽调制,不仅能够更为有效地降低电磁干扰峰值,同时保证频谱扩展范围在设定频率偏移范围内,实现了更为有效地抑制电磁干扰。基于描述函数法,提出了混沌脉宽调制建模与稳定性分析方法。针对混沌脉宽调制的电力电子变换器系统建模与稳定性分析困难的问题,提出了基于描述函数法的系统建模与稳定性分析方法。首先,基于描述函数法建模原理,建立了考虑开关频率混沌变化和开关过程非线性特征的描述函数模型。依据描述函数法的稳定性判据,判定了变换器由稳定状态通向不稳定状态的临界稳定状态。同时,分析了混沌脉宽调制和定频脉宽调制的稳定性范围。进一步地,从机理上揭示了开关频率偏移量对于稳定性范围的作用效果。最后,利用仿真和实验验证了描述函数系统建模与稳定性分析方法的正确性。提出了混沌脉宽调制电力电子变换器的开关器件损耗计算方法。基于离散损耗计算模型,对混沌脉宽调制的开关器件损耗进行理论计算。首先,基于损耗计算模型和混沌脉宽调制原理,提出适用于混沌脉宽调制的开关器件损耗计算模型;其次,根据损耗计算模型对比了不同开关频率、不同变换器拓扑的混沌脉宽调制和定频脉宽调制损耗,揭示了混沌脉宽调制对于开关器件损耗的作用规律;最后通过实验验证了开关器件损耗计算方法的正确性。分析结果表明,混沌脉宽调制对于开关器件损耗的影响很小,在电力电子变换器中引入混沌脉宽调制,不需要额外考虑热设计。综上所述,本文致力于解决混沌脉宽调制在电力电子变换器应用中的关键理论和技术问题,从混沌频谱量化、混沌信号选择和电磁干扰抑制效果优化、系统建模与稳定性分析、损耗计算方法等方面对电力电子变换器的设计与控制提供全面的理论指导和技术支撑。

邓勇[4](2020)在《忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现》文中指出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混沌系统能够随着忆阻器初始值的改变产生出多种状态下共存吸引子旋转的新颖现象,以及其它共存吸引子的暂态转移、持续混沌等复杂动力学行为。接着,对所提出的忆阻混沌系统进行了相应电路的设计、仿真与硬件实验,电路实验结果与数值理论仿真分析结果基本一致。并以该忆阻Liu-Chen混沌系统为研究对象,对系统进行了分数阶化处理,根据有限时间稳定性定理设计出了合理的分数阶控制器,实现了分数阶忆阻Liu-Chen混沌系统的有限时间同步。(2)通过把一个双曲正切忆阻器引入到Holmes型Duffing方程中,得到了一个双曲正切忆阻型Duffing系统。通过分析系统的相位图、转换相图、分岔图等,揭示出了该系统具有目前神经网络中研究较热的簇发现象以及其它丰富动力学行为。例如,通过改变外加激励的频率F可以产生非完全对称的双边簇发、振荡尖峰数目可控的簇发、非完全对称的单边共存簇发、多种周期混沌共存等动力学行为。并通过分岔图及平衡点分析,研究了簇发振荡产生的机理。最后,采用Multisim电路仿真与数字信号处理平台(DSP)对系统进行了硬件实现,其实验结果与理论分析一致,从而验证了系统的可行性和物理可实现性。

章智凯[5](2020)在《输出受约束系统的改进自适应动态面控制》文中研究指明任何实际控制系统出于物理器件局限性、性能和安全需要等因素考虑都不可避免地会受到各种约束条件的限制。如果系统运行过程中这些约束条件得不到满足,将可能导致系统性能下降甚至造成不稳定。另一方面,随着科学技术的飞速发展,控制领域研究对象日趋复杂,人们对控制品质要求也日益提高。在实际需求和理论挑战的驱动下,输出受约束系统的控制近年来受到广泛关注。动态面控制是在经典Backstepping方法的基础上发展起来的一种主流非线性控制设计方法。它具有Backstepping方法的优点而克服了其固有的“复杂性爆炸”缺陷,因此在理论和应用研究中都备受青睐。然而,基于现有动态面控制方法所设计控制器稳定性条件与系统的初始条件、参考输入都密切相关,控制器参数取值范围无法明确给出。另外,最终控制精度也依赖于设计参数取值因而无法事先指定。这些缺点使得控制器实现时设计参数选择尤为棘手,给设计者带来不便。基于现有动态面控制方法对输出受约束系统设计会使控制参数选择和系统调试难度进一步增大,且参数取值还会对初始输出可行区域大小产生影响。考虑上述背景,本论文提出一种改进的自适应动态面控制方法,并以此为基础,系统地对输出受约束的不确定下三角非线性系统控制进行研究,并将所提出的理论方法应用于考虑攻角约束的高超声速飞行器纵向控制设计。全文主要研究内容包括:1.提出了一种改进的自适应动态面控制方法克服现有动态面控制方法的局限性。这种改进方法在传统Backstepping方法的基础上,引入非线性自适应滤波器避免对虚拟控制律进行复杂的求导运算,同时结合带有平坦区域的Lyapunov函数进行稳定性分析。基于该方法所设计的控制器不但可以保证闭环系统所有信号一致最终有界和跟踪误差收敛到事先指定精度,而且稳定性条件也与系统的初始条件、参考输入无关,控制参数取值范围可以明确给出。因此,控制器实现时设计者只需从参数可行范围内自由取值以提高闭环系统动态性能。数值仿真结果进一步验证了所提方法的有效性。2.针对输出受时变非对称约束的不确定严格反馈系统跟踪控制问题,提出了基于时变非对称障碍Lyapunov函数的和基于非线性映射(Nonlinear Mapping,NM)的改进自适应动态面控制方案。所得控制器能在保证输出约束满足前提下使得系统输出以指定精度跟踪参考信号,且闭环系统所有信号一致最终有界。与已有结果相比,所提的两种控制方案都能将初始输出可行区域扩大为整个约束区间,放宽对初始条件要求,并且控制参数的取值范围可以明确给定。其中,基于NM的设计所得控制器结构简单,便于设计者使用。仿真研究进一步验证了所提约束控制方案的有效性。3.利用基于NM的改进自适应动态面控制方法研究了输出受约束的不确定纯反馈系统的跟踪控制。从解决非仿射特性带来困难的角度出发提出两种控制方案。一种是利用系统变换将非仿射系统转化为严格反馈系统,继而按照严格反馈系统的设计方法设计约束控制器。另一种是直接利用纯反馈系统本身结构,结合新型坐标变换进行设计。借鉴“最少学习参数”的思想,通过估计每一步设计中不确定参数的最大值而不是参数本身,既可以减少在线调节参数个数,又能一定程度避免过参数化问题。所得的控制器结构简单,计算量小,还克服了现有结果中常见的控制器循环结构问题以及基于逼近器方法的缺点。仿真研究进一步验证了所得理论结果正确性与有效性。4.将基于NM的改进自适应动态面控制方法拓展应用于解决状态不可测系统的输出约束控制问题。针对输出受约束的参数输出反馈系统,构造降阶K-滤波器估计不可测状态,在高频增益符号已知和未知两种情况下分别设计控制器,并给出了闭环系统严格的稳定性分析。所提输出反馈控制策略的整个设计过程只含ρ步(ρ为系统相对阶),且只有第一步需要对不确定参数进行估计,因此显着地降低了控制设计的复杂程度,所得控制器的结构也十分简单。特别地,针对高频增益符号未知情形,结合Nussbaum增益技术设计,本文方法还可以避免Nussbaum函数自变量漂移问题。仿真结果验证了所提方法的有效性。5.研究了考虑攻角约束的高超声速飞行器纵向控制系统设计问题。将飞行器纵向运动模型拆分为速度子系统和高度子系统,并将攻角约束问题归结为高度子系统中姿态回路输出约束问题,采用攻角反馈实现对其直接控制。根据飞行任务给出速度指令和攻角指令,综合考虑不确定性等因素影响,对速度回路和姿态回路分别建立面向控制设计模型并设计相应的控制律,使得实际飞行速度和攻角分别跟踪各自指令从而完成既定飞行任务。其中,在姿态回路设计时采用基于NM的改进自适应动态面控制方法从理论上严格保证攻角约束满足。闭环仿真结果表明所设计控制器能达到满意的控制效果。

徐影[6](2020)在《基于FPGA忆阻混沌系统的设计与实现》文中认为忆阻器是除电阻、电容、电感之外的第四种基本电路元件,因其具有独特的记忆性,故与一般混沌电路相比忆阻混沌电路具有更加丰富的动力学行为。本文利用不同种类的RC振荡电路与忆阻器构造出等价的蔡氏忆阻电路、单T忆阻电路和延迟忆阻电路等三种不同类型的忆阻混沌电路,通过FPGA在硬件中实现这些忆阻电路,并将忆阻电路应用于图像加密中。本文具体工作如下:1.以三次光滑忆阻器模型为例,将其与等效的LC并联回路耦合,设计出三种等价的蔡氏忆阻混沌电路,对其进行电路仿真,得到与理论分析和数值计算一致的实验结果。2.采用RC单T选频网络构成的振荡电路与忆阻器通过不同的耦合方式,设计了串联、并联型忆阻混沌电路,研究了初始值及电路元件参数对电路动力学特性的影响。3.分别将延时信号引入到忆阻文氏桥电路和忆阻单T电路中,设计了两种忆阻延迟混沌电路,并研究了初始值及电路元件参数对电路动力学特性的影响。4.利用FPGA实现等价的蔡氏忆阻混沌电路、单T忆阻混沌电路和延迟忆阻混沌电路,通过FPGA能够较简单方便且有效地产生混沌吸引子,其实际结果与数值计算结果、仿真结果基本一致。5.采用图像置乱和图像像素扩散相结合的方法对图像进行加密处理。首先,通过改进广义Arnold变换进行图像置乱,然后,分别基于单T忆阻混沌序列和延迟忆阻混沌序列对图像进行扩散。为进一步证明其加密效果,引入Lorenz混沌系统进行同种方法加密,发现忆阻混沌序列用于加密具有更加复杂的拓扑结构,提高了图像加密的安全性,并将密文解密还原成明文图像。此外,本文采用直方图法、相邻像素相关性分析法和敏感性分析法判断算法的加密效果,经分析对比,认为利用忆阻延迟混沌系统进行加密解密效果更好。本文设计了多种忆阻混沌电路,并通过FPGA在硬件中进行实现,以期为忆阻混沌电路的设计提供有益参考。

彭博[7](2020)在《基于雪崩效应单光子忆阻器的原理与实验研究》文中进行了进一步梳理近十年来,为实现忆阻器大规模地工业化应用,国外尤其美国已经对忆阻器相关的研究进入了白热化阶段。自2018年,密西根大学相关科研人员制备出一种嵌有忆阻器件的芯片,并且容易集成到硅衬底电子器件中,该项研究已应用于CPU、机器学习甚至GPU。忆阻器从被定义到现在为止,科学家们做了诸多努力去进行全方面的研究工作,但是直到今天,忆阻器未像电容、电阻、电感等元器件进行大规模生产。因此,如何使忆阻器大规模生产并适应于市场,成为人们研究的热点之一。本文从单光子雪崩二极管的反向特性这一思路出发,基于CMOS工艺特点提出了可以大规模量产的单光子忆阻器。通过物理机制、等效模型、非线性动力学行为和实验测试等方面,分析并验证了易于大规模生产的单光子忆阻器。主要工作内容:1、基于雪崩效应单光子忆阻器原理与分析,通过雪崩效应和载流子漂移扩散原理,清晰地构建了忆阻连续电阻变化的物理机制,提出了一种新型单光子忆阻器。从磁滞回线、频率特性、有无源系统三方面进行了忆阻特性分析。通过搭建实验平台,验证了单光子忆阻器在175 KHz的工作频率下呈现幅值为1.25 V的磁滞回线,并在5.0 MHz频率下收缩为幅值12.5 m V的线性电阻。2、基于雪崩效应单光子忆阻器模型与分析,根据基尔霍夫定理,进行了单光子忆阻器的等效电路建模,并通过SPICE软件进行了模型优化。通过传统双极性器件的设计,建立了双极性光控广义忆阻器,进行了相关的仿真验证。根据载流子漂移扩散原理,又建立了数学模型,采用Matlab软件进行了仿真验证。通过搭建实验平台,结果显示了在幅值1.25 V、临界频率21 MHz、淬灭时间50μs等性能指标上均与仿真吻合。3、基于雪崩效应单光子忆阻器的非线性动力学行为,从双阈值行为、混沌现象、非紧缩型磁滞回线三方面分析了单光子忆阻器的非线性行为。通过Candence Spectra软件,仿真验证了在频率5.35 MHz、20 V的电源电压下,基于雪崩效应的单光子忆阻器呈现了双阈值行为。在频率4.25 MHz、寄生电容10 p F的情况下,单光子忆阻器呈现非紧缩型磁滞回线。在多光子效应情况下又呈现了单光子忆阻器的混沌现象。

金秋森[8](2020)在《双忆阻Shinriki振荡电路的极端多稳定特性分析及其应用》文中研究说明忆阻器是描述电荷和磁通关系的第四个基本电路元器件,其阻值可以随着电流的变化而发生改变,常被称作具有记忆功能的广义电阻。相较于电阻、电容和电感,忆阻器具有天然的非线性特性,使得其能够与极少的元件构成混沌电路。除此之外,纳米级忆阻器具有低功耗、非易失性强、可拓展性强等特点,在存储器、神经网络、人工智能等方面拥有广阔的应用前景。本文构建了两组忆阻混沌振荡系统,在伏安域和韦库域分别对其进行动力学行为仿真,完成两组系统的硬件电路实验,设计一个基于忆阻混沌序列的彩色图像加密平台,主要研究内容如下:(1)提出含二次磁控忆阻和三次荷控忆阻的Shinriki振荡电路,并在伏安域分析系统的非线性特性首先,建立系统的五阶数学模型,计算振荡器的耗散系数和平衡点集。对振荡器开展在不同电路元件参数变化情况下的基本动力学行为分析,包括多种模式的共存分岔、周期-混沌状态转移等。其次,借助李雅普诺夫指数、分岔图、动力学地图等,分析双忆阻Shinriki振荡器由忆阻参数和初值引发的的反单调现象和共存非对称行为。最后,通过吸引盆观测了振荡器依赖不同电路元件初始条件的极端多稳态现象。(2)构造含两个不同极性磁控忆阻的Shinriki振荡电路,并在韦库域重构系统的极端多稳态首先,使用增量电荷-磁通建模的方法获得系统的降维模型,将与忆阻器初始条件相关的面平衡点集转换为确定的平衡点。其次,通过传统的定量分析方法,分别观测振荡器在降维前后依赖电路元件参数变化的非线性现象。最后,通过评估韦库模型中平衡点的位置和稳定性,精确地预测了振荡器的动力学行为,并在此基础上实现了对忆阻振荡系统的极端多稳态重构。(3)完成两个忆阻混沌系统的电路实验,并设计一个彩色图像加密平台首先,利用Verilog语言和FPGA开发板搭建系统的数字模块电路,通过示波器捕捉不同状态吸引子轨迹图,验证数值仿真的准确性。其次,对韦库域双忆阻振荡模型进行等效电路元件换算,利用Multisim软件模拟硬件电路搭设。通过调节电路中的五个直流电压源,实现对极端多稳态的物理控制。最后,提出一个基于振荡器多稳态序列的彩色图像加密平台,借助Python和FPGA技术设计了平台的加密流程,根据仿真参数和加密效果图评价了平台的加密性能。

王亚波[9](2020)在《新型忆阻神经网络电路设计》文中研究表明随着信息技术的迅速发展,人们对电子器件和电路集成度的要求越来越高。传统的晶体管无论在尺寸大小、性能等方面都面临着严峻的挑战。忆阻器是一种新型电路元件,它具有低功耗、纳米尺度、记忆特性等优良性能,在非易失存储器、数字逻辑电路和神经网络等领域有着广阔的潜在应用前景。忆阻器的纳米尺度和记忆特性使其成为构建新一代人工突触的最好选择。本文在介绍忆阻器与神经网络理论的基础上,设计了带窗函数的HP忆阻器突触及新型忆阻神经网络模型,实现了学习、联想记忆与遗忘过程的高级生物活动。本文主要内容如下:(1)为了确定忆阻器与忆容器那个更适合模拟神经元突触,提出了两种忆容器模型,推导了忆容器的容值计算公式,并与两种忆阻器模型进行了性能比较,分析结果表明忆阻器更适合于神经元突触的设计,从而选定带窗函数的HP忆阻器模型用于神经网络的设计。(2)基于带窗函数的HP忆阻器模型,设计了与门和或门逻辑电路,分析了门电路工作原理,通过SPICE软件对逻辑门电路进行了仿真,验证了其逻辑关系,为本文的神经网络电路设计奠定基础。(3)设计了一种改进的CMOS神经元电路,对电路的工作原理进行了理论分析与仿真;提出了一种新的突触权重修改规则,该规则除学习、两种遗忘外,还增加了第三种遗忘的权重修改规则,能够很好地解释突触权重的变化情况,为后续联想记忆神经网络设计与应用奠定了理论基础。(4)基于上述忆阻器模型、忆阻器逻辑门电路、CMOS神经元电路和突触权重修改规则,设计了一种新的忆阻神经网络电路,实现了学习、联想记忆与遗忘在内的生物活动。对其工作原理进行了理论分析,并通过SPICE软件对该忆阻神经网络功能进行了电路仿真,仿真结果验证了神经网络模型的正确性。

顾梅园,刘敬彪,王光义,梁燕,李付鹏[10](2019)在《忆容器多谐振荡器及其实验》文中研究说明忆容器是一种具有记忆性的非线性电容,为研究忆容器的电路特性,提出了一种压控型忆容器的二次曲线模型,利用电流反馈型运放等器件构建了能够动态模拟忆容器q-v特性的仿真器.通过仿真和实验观测到忆容器的滞回曲线,以及随外加激励频率增加而收缩的特性.分析了周期性激励信号的参数对忆容值取值范围的影响,并对忆容器的非易失性和平衡点的稳定性进行了研究.基于该忆容仿真器设计了一种多谐振荡器,分析了振荡器的工作原理,对振荡器的输出电压、忆容器的端电压、忆容器的磁通和电荷,以及忆容器的滞回曲线进行了测试.通过实验中观测到的各种振荡波形,分析了振荡器的频率、占空比以及忆容器的非线性特性随电路参数变化的规律.

二、Chua回路的一些仿真结果(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、Chua回路的一些仿真结果(论文提纲范文)

(1)电光反馈激光混沌通信系统安全性增强研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 混沌理论的发展
        1.2.2 激光混沌通信系统的研究现状
    1.3 本文主要工作内容及结构
        1.3.1 主要内容
        1.3.2 论文结构安排
第二章 电光反馈激光混沌通信系统的理论基础
    2.1 混沌的基本理论
    2.2 电光反馈激光混沌系统基本原理及常用性能分析指标
        2.2.1 基本器件介绍及建模方式
        2.2.2 电光反馈激光混沌源分类
    2.3 复杂度及安全性分析指标
        2.3.1 复杂度分析指标
        2.3.2 安全性分析指标
    2.4 混沌同步安全通信系统
        2.4.1 混沌同步安全通信的原理
        2.4.2 常见的混沌加密方式
        2.4.3 混沌同步质量衡量指标
    2.5 小结
第三章 复反馈耦合型激光混沌通信系统
    3.1 理论分析
    3.2 系统建立及系统模型
    3.3 系统动态行为特性及复杂性分析
    3.4 安全性分析
    3.5 基于复反馈耦合型激光混沌源的混沌同步通信系统
    3.6 本章小结
第四章 并串转换式电光混沌安全通信系统
    4.1 系统结构及理论模型
    4.2 系统动态行为特性及复杂性分析
    4.3 系统安全性分析
    4.4 并串转换式电光安全通信系统
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文

(2)一组等价蔡氏忆阻混沌电路的设计(论文提纲范文)

1 等价蔡氏忆阻混沌电路的设计
    1.1 等价蔡氏电路1
    1.2 等价蔡氏电路2
    1.3 等价蔡氏电路3
    1.4 等价蔡氏电路4
2 电路仿真的实验结果

(3)基于连续型混沌脉宽调制的电力电子变换器电磁频谱量化与性能分析方法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
ABSTRACT
缩略词表
1 引言
    1.1 论文研究背景
    1.2 电力电子变换器传导EMI研究的发展现状
        1.2.1 电力电子变换器的EMI基本概念和电磁兼容标准
        1.2.2 电力电子变换器传导EMI机理和特征分析
        1.2.3 电力电子变换器传导EMI建模与预测
        1.2.4 电力电子变换器传导EMI抑制方法
    1.3 电力电子变换器混沌PWM的研究现状
        1.3.1 电力电子变换器的混沌现象研究
        1.3.2 电力电子变换器的混沌PWM研究现状和关键问题
    1.4 论文研究思路和主要研究内容
        1.4.1 研究思路
        1.4.2 主要研究内容
2 混沌PWM实现方法与频谱量化方法研究
    2.1 电力电子变换器传导EMI机理分析和建模方法
    2.2 混沌PWM基本原理与实现方式
    2.3 混沌PWM频谱量化方法
        2.3.1 混沌PWM Boost变换器的频谱量化
        2.3.2 混沌PWM单相AC-DC变换器的频谱量化
    2.4 本章小结
3 基于连续型多涡卷混沌PWM抑制EMI研究
    3.1 多涡卷混沌PWM的实现方式
        3.1.1 多涡卷混沌PWM的实现原理
        3.1.2 多涡卷混沌吸引子的生成
    3.2 多涡卷混沌信号对EMI频谱的影响机理分析
        3.2.1 频谱分布影响因子分析
        3.2.2 多涡卷混沌信号选择方法
    3.3 多涡卷混沌PWM仿真分析
        3.3.1 Boost变换器多涡卷混沌PWM控制仿真
        3.3.2 AC-DC变换器混沌PWM控制仿真
    3.4 多涡卷混沌PWM实验分析
    3.5 本章小结
4 基于描述函数法的混沌PWM建模与稳定性分析
    4.1 基于描述函数法的系统建模与稳定性分析
        4.1.1 基于描述函数的非线性环节建模机理
        4.1.2 基于描述函数法的稳定性分析方法
    4.2 混沌PWM的描述函数建模
        4.2.1 基于描述函数的Boost变换器系统建模
        4.2.2 混沌PWM环节的描述函数推导
        4.2.3 描述函数公式的参数范围确定
    4.3 混沌PWM对电力电子变换器稳定性影响分析
        4.3.1 混沌PWM与定频PWM稳定范围对比
        4.3.2 混沌PWM频率偏移对稳定性影响分析
    4.4 仿真与实验验证
        4.4.1 混沌PWM与定频PWM稳定范围验证
        4.4.2 频率偏移范围对稳定性影响验证
    4.5 本章小结
5 混沌PWM电力电子变换器的开关器件损耗研究
    5.1 开关器件损耗分析基本原理
        5.1.1 Si C MOSFET损耗计算方法
        5.1.2 IGBT损耗计算方法
    5.2 混沌PWM开关器件损耗计算方法研究
        5.2.1 Boost变换器Si C MOSFET的损耗计算
        5.2.2 AC-DC变换器IGBT的损耗计算
    5.3 定频PWM与混沌PWM的开关器件损耗对比分析
        5.3.1 Boost变换器Si C MOSFET的损耗对比
        5.3.2 AC-DC变换器IGBT的损耗对比
    5.4 实验验证
    5.5 本章小结
6 结论
    6.1 全文工作总结
    6.2 进一步工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现(论文提纲范文)

摘要
abstract
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

(5)输出受约束系统的改进自适应动态面控制(论文提纲范文)

摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 相关问题的研究现状
        1.2.1 动态面控制方法研究概述
        1.2.2 输出约束问题主要研究方法
        1.2.3 考虑攻角约束的高超声速飞行器控制研究现状
    1.3 现有结果局限性分析
    1.4 本文的主要研究内容及结构安排
第2章 不确定非线性系统的改进自适应动态面控制
    2.1 引言
    2.2 问题描述
    2.3 改进的自适应动态面控制
        2.3.1 控制器设计
        2.3.2 稳定性分析
    2.4 仿真分析
        2.4.1 数值算例
        2.4.2 直流电机驱动单连杆机械臂系统
    2.5 本章小结
第3章 输出受约束的严格反馈系统改进自适应动态面控制
    3.1 引言
    3.2 问题描述
    3.3 基于BLF的改进自适应动态面控制
        3.3.1 BLF基础
        3.3.2 控制器设计
        3.3.3 稳定性分析
    3.4 基于NM的改进自适应动态面控制
        3.4.1 约束变换
        3.4.2 改进的自适应动态面控制设计
    3.5 仿真分析
        3.5.1 直流电机驱动单连杆机械臂系统
        3.5.2 蔡氏电路系统
    3.6 本章小结
第4章 输出受约束的纯反馈系统的改进自适应动态面控制
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 基于系统变换的改进自适应动态面控制
        4.3.1 系统变换
        4.3.2 控制器设计
        4.3.3 稳定性分析
    4.4 基于新型坐标变换的改进自适应动态面控制
    4.5 仿真分析
        4.5.1 一类受控Brusselator化学反应模型
        4.5.2 输入非仿射纯反馈系统数值算例
        4.5.3 一个欠驱动弱耦合力学系统
    4.6 本章小结
第5章 输出受约束的输出反馈系统的改进自适应动态面控制
    5.1 引言
    5.2 问题描述
    5.3 状态观测器设计
    5.4 输出反馈控制器设计
        5.4.1 高频控制增益符号已知情形
        5.4.2 高频控制增益符号未知情形
    5.5 仿真分析
        5.5.1 数值算例
        5.5.2 直流电机驱动单连杆机械臂系统
        5.5.3 蔡氏电路系统
    5.6 本章小结
第6章 考虑攻角约束的高超声速飞行器纵向控制系统设计
    6.1 引言
    6.2 高超声速飞行器模型与问题描述
        6.2.1 高超声速飞行器纵向运动模型
        6.2.2 设计目标与控制方案
    6.3 指令信号设计
    6.4 控制律设计
        6.4.1 控制设计模型
        6.4.2 速度与姿态跟踪控制器设计
        6.4.3 稳定性分析
    6.5 仿真分析
        6.5.1 仿真条件
        6.5.2 仿真结果
    6.6 本章小结
结论
参考文献
附录A 第6章附录
攻读博士学位期间发表的学术论文
致谢
个人简历

(6)基于FPGA忆阻混沌系统的设计与实现(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 引言
    1.1 混沌简介
    1.2 忆阻器基本知识介绍
    1.3 延迟混沌电路概述
    1.4 FPGA实现电路的研究现状
    1.5 图像加密的研究现状
    1.6 本文的结构与安排
第二章 忆阻混沌电路的设计
    2.1 等价蔡氏忆阻混沌电路的设计
        2.1.1 选频网络选频特性的分析
        2.1.2 等价蔡氏忆阻混沌电路的设计
        2.1.3 等价蔡氏忆阻混沌电路的动力学特性分析
        2.1.4 电路仿真实验
    2.2 单T串联型忆阻混沌电路
        2.2.1 电路设计
        2.2.2 电路参数?变化对系统动力学特性的影响
        2.2.3 初始值对系统动力学特性的影响
    2.3 单T并联型忆阻混沌电路
        2.3.1 电路设计
        2.3.2 耗散性及吸引子的存在性
        2.3.3 电路参数?变化对系统动力学特性的影响
    2.4 本章小结
第三章 延迟忆阻电路的设计
    3.1 文氏桥延迟忆阻电路
        3.1.1 电路设计
        3.1.2 延迟时间?变化对系统动力学特性的影响
        3.1.3 初始值对系统动力学特性的影响
    3.2 单T延迟忆阻控制电路
        3.2.1 电路设计
        3.2.2 延迟时间?变化对系统动力学特性的影响
        3.2.3 初始值对系统动力学特性的影响
    3.3 本章小结
第四章 基于FPGA的硬件电路实现
    4.1 系统总体环境搭建
        4.1.1 软件环境搭建
        4.1.2 DSP Builder工具箱
        4.1.3 硬件设备特性
    4.2 硬件电路实现
    4.3 忆阻混沌系统的实验结果
        4.3.1 等价蔡氏忆阻混沌系统的实验结果
        4.3.2 单T串联型忆阻混沌系统的实验结果
        4.3.3 单T并联型忆阻混沌系统的实验结果
    4.4 延迟忆阻混沌系统实验结果
        4.4.1 文氏桥延迟忆阻混沌系统的实验结果
        4.4.2 单T延迟忆阻控制混沌系统的实验结果
    4.5 本章总结
第五章 图像加密
    5.1 Lorenz混沌系统介绍
    5.2 基于混沌系统的图像加解密总体框架
    5.3 基于混沌系统的图像加解密具体算法
        5.3.1 图像加解密过程
        5.3.2 软件仿真结果
    5.4 安全性分析
        5.4.1 直方图分析
        5.4.2 相邻像素相关性分析
        5.4.3 敏感性分析
    5.5 本章小结
第六章 结语与展望
参考文献
致谢
在学期间公开发表论文及着作情况

(7)基于雪崩效应单光子忆阻器的原理与实验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外忆阻器发展现状与分析
    1.3 本文的研究内容和章节安排
第2章 基于雪崩效应单光子忆阻器的原理与分析
    2.1 广义忆阻器的定义及其特性
    2.2 基于雪崩效应单光子忆阻器的原理与仿真
    2.3 基于雪崩效应单光子忆阻器的测试与分析
    2.4 基于雪崩效应单光子忆阻器的优化设计
    2.5 本章总结
第3章 基于雪崩效应单光子忆阻器的模型与分析
    3.1 基于雪崩效应单光子忆阻器的基本模型
    3.2 基于雪崩效应单光子忆阻器的模型改进
    3.3 基于雪崩效应单光子忆阻器的模型验证与分析
    3.4 本章小结
第4章 基于雪崩效应单光子忆阻器的非线性行为
    4.1 基于雪崩效应单光子忆阻器的双阈值行为
    4.2 基于雪崩效应单光子忆阻器的混沌现象
    4.3 基于雪崩效应单光子忆阻器的其它非线性行为
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
参考文献
致谢
附录 A 个人简历
附录 B 在校期间发表的学术论文及研究成果

(8)双忆阻Shinriki振荡电路的极端多稳定特性分析及其应用(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状及进展
        1.2.1 忆阻器模型
        1.2.2 忆阻混沌振荡电路
    1.3 研究内容与论文结构安排
第2章 伏安域双忆阻Shinriki振荡器的动力学分析
    2.1 理想忆阻模型
        2.1.1 等效忆阻模拟器
        2.1.2 基本特性
    2.2 伏安模型和基本特性分析
        2.2.1 双忆阻Shinriki振荡器的数学建模
        2.2.2 耗散性和对称不变性
        2.2.3 平衡点稳定性分析
    2.3 动力学特性分析
        2.3.1 分岔路径和李氏指数
        2.3.2 聚合费根鲍姆树的反单调现象
        2.3.3 关于双忆阻初值的对称特性
        2.3.4 吸引子的非对称共存行为
        2.3.5 基于初始条件的极端多稳定性
    2.4 本章小结
第3章 韦库域双忆阻Shinriki振荡器的动力学分析
    3.1 双忆阻Shinriki振荡电路及其极端多稳定性
        3.1.1 电压-电流关系模型
        3.1.2 依赖忆阻初值的极端多稳态特性
    3.2 双忆阻Shinriki振荡电路韦库域模型
        3.2.1 磁控忆阻器模型的严格本构关系
        3.2.2 振荡电路的增量磁通-电荷方程
        3.2.3 平衡点稳定性分析
    3.3 动力学特性分析
        3.3.4 电路参数变化时的共存分岔现象
        3.3.5 依赖无源磁控忆阻初值的不对称分岔
        3.3.6 韦库域非线性元件初值的影响
        3.3.7 有源磁控忆阻初值引发的动力学行为
        3.3.8 重构极端多稳态
    3.4 本章小结
第4章 双忆阻Shinriki振荡器的电路实现及应用
    4.1 伏安域电路模型FPGA实现
        4.1.1 离散状态方程
        4.1.2 仿真模块设计
        4.1.3 硬件实现结果
    4.2 韦库域电路模型Multisim实现
        4.2.1 构建Multisim等效电路
        4.2.2 硬件电路上的极端多稳态控制
    4.3 基于Shinriki振荡器的彩色图像加密平台
        4.3.3 平台简介
        4.3.4 加密流程
        4.3.5 加密效果分析
    4.4 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 未来研究展望
参考文献
攻读硕士期间取得的科研成果及荣誉
致谢

(9)新型忆阻神经网络电路设计(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 忆阻器与神经网络国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 忆阻器研究现状
        1.2.2 神经网络研究现状
        1.2.3 联想记忆网络研究现状
    1.3 本文主要研究内容与结构安排
第二章 忆阻器与忆容器建模
    2.1 记忆器件理论
        2.1.1 记忆器件的定义
        2.1.2 记忆器件的特性
        2.1.3 记忆器件的应用
    2.2 忆阻器模型
        2.2.1 HPTiO_2忆阻器模型
        2.2.2 窗函数忆阻器模型
    2.3 忆容器模型
        2.3.1 忆容器模型
        2.3.2 荷控忆容器模型
        2.3.3 对数型荷控忆容器模型
    2.4 忆阻器与忆容器模型仿真与特性对比分析
    2.5 本章小结
第三章 基于忆阻器的与门、或门逻辑电路设计
    3.1 逻辑与门的实现
        3.1.1 与门电路设计
        3.1.2 或门电路设计
    3.2 本章小结
第四章 忆阻神经网络建模与人工突触设计
    4.1 神经网络基础
        4.1.1 生物神经元基础
        4.1.2 神经网络模型
        4.1.3 神经网络种类与应用
    4.2 神经元模型与突触权重
        4.2.1 神经元模型
        4.2.2 突触可塑性
    4.3 本章小结
第五章 忆阻神经网络在联想记忆中的应用
    5.1 联想记忆的概念
        5.1.1 联想记忆类型
        5.1.2 联想记忆阶段
    5.2 忆阻神经网络联想记忆模型
        5.2.1 情景介绍
        5.2.2 忆阻神经网络联想记忆模型
    5.3 电路设计与仿真分析
        5.3.1 忆阻神经网络电路设计与分析
        5.3.2 电路仿真结果分析
        5.3.3 忆阻神经网络的优势
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 研究展望
致谢
参考文献
附录

四、Chua回路的一些仿真结果(论文参考文献)

  • [1]电光反馈激光混沌通信系统安全性增强研究[D]. 白家琛. 北京邮电大学, 2021(01)
  • [2]一组等价蔡氏忆阻混沌电路的设计[J]. 徐影,陈菊芳. 吉林大学学报(理学版), 2020(06)
  • [3]基于连续型混沌脉宽调制的电力电子变换器电磁频谱量化与性能分析方法研究[D]. 杨志昌. 北京交通大学, 2020(03)
  • [4]忆阻型混沌系统的建模、动力学分析及其实现[D]. 邓勇. 湘潭大学, 2020(02)
  • [5]输出受约束系统的改进自适应动态面控制[D]. 章智凯. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
  • [6]基于FPGA忆阻混沌系统的设计与实现[D]. 徐影. 东北师范大学, 2020(02)
  • [7]基于雪崩效应单光子忆阻器的原理与实验研究[D]. 彭博. 湘潭大学, 2020(02)
  • [8]双忆阻Shinriki振荡电路的极端多稳定特性分析及其应用[D]. 金秋森. 南京师范大学, 2020(03)
  • [9]新型忆阻神经网络电路设计[D]. 王亚波. 杭州电子科技大学, 2020(02)
  • [10]忆容器多谐振荡器及其实验[J]. 顾梅园,刘敬彪,王光义,梁燕,李付鹏. 物理学报, 2019(22)

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Chua电路的一些仿真结果
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