非线性动态电路的单纯形内插分析法

本文讨论了非线性动态电路用单纯形内插和分段线性分析求解的方法。它是非线性电阻电路的分段线性求解的推广。文中导出了适于这种方法的非线性动态电路的特殊数学模型和单纯形内插表示,给出了分段线性微分方程的积分公式和过境步长的控制。本文还讨论了该方法在大规模集成电路的模拟中应用的特点和简化。     

非线性电阻电路分段线性分解拟合及仿真

在电路分析中,以经典电路理论探讨非线性电阻电路的问题。针对某些可以分段线性化的非线性电阻电路,当以曲线形式给出非线性电路的伏安特性时,探讨在凹电阻和凸电阻作基本积木块的方式下,依据电路KVL和KCL定律,运用串联分解法和并联分解法,分解拟合出满足分段线性要求的非线性电阻电路。通过对案例的仿真研究和误差分析,论证此方法在分析非线性电阻电路分段线性时,能比较方便地逆向解决以电路的伏安特性曲线完成实际电路的设计问题。     

基于灵敏度序列的非线性模拟电路故障诊断

对在非线性模拟电路中采用基于灵敏度序列的故障诊断方法进行了研究.针对非线性参数特性,首先采用分段线性叠代方法构建元件的线性模型,在被测电路中采用戴维南和诺顿定理等效替换;而后分段进行测前仿真,构造故障字典.采用分段线性叠代的方法,巧妙地构建了非线性元件的分析模型,避免了求解繁复的非线性代数方程或非线性微分方程.通过对两种等效替代模型进行分析和比较,指出各自的适用范围.在分段线性化后,引入工作域分析策略,简化了含多个非线性元件电路的测前分析.理论分析和相关实验为研究非线性电路的测试与故障诊断提供了新的方法.     

关于隧道二极管电路

隧道二极管的伏安特性是一条“N”形的曲线，含有隧道二极管的电路是一种非线性电路。研究非线性电路的一种有效方法是分段线性化法,它的特点是把非线性的求解过程分成几个线性区段，对每一个线性区段再应用线性电路的分析方法。本文完整地阐述了分段线性化法的步骤，对如何建立线性化后的方程，进行了较详细的讨论，并在每一个线性区段，建立求解工作点的一组线性方程。最后求解这些方程，它们的有效解就是隧道二极管电路实际的工作点。     

基于空间特征的非线性电路神经网络诊断

本文提出线性模拟电路的单、双、三故障空间特征,采用分段线性模型（PWL）将非线性电路线性化,通过遗传算法求电路的容羞范围,用神经网络对非线性嘲络进行诊断。本文的方法大火减少了模拟计算量,同时,使神经网络的训练过程加快,训练误差减少,并大大提高了诊断的正确率。     

对分段线性化方法直线斜率求取法的商榷

邱关源主编的《电路》第三版(1989)中,对非线性电阻电路部分的内容进行了改写,并有充实。其中之一增写了分段线性化方法(又称折线法),它是研究非线性电阻电路的一种有效方法。它的特点在于能将非线性电阻电路的求解过程分解成几个线性区段,就每个线性区段来说,又可以应用线性电路的分析计算方法。笔者在教学过程中感到教材有关直线斜率求取法的阐述有欠妥之处,特提出商榷。     

非线性直流故障电路的规范型分段线性分析

本文应用规范型分段线性法进行了非线性直流故障电路的分析,求解了预先选为测试端口的端口电压值。该法需要的贮存量少,经有限步即可得到解答,计算效率高,并且适用于含有多端口非线性元件的电路,是一个故障诊断测试前模拟法,是分析测试前故障电路的好方法。     

基于分段线性正电阻的蔡氏电路设计

为了简化蔡氏二极管的设计,提出了一种分段线性正电阻的设计方法。将设计的分段线性正电阻转换成分段线性负电阻,该分段线性负电阻用于设计新的蔡氏电路,通过EWB仿真和硬件电路测试表明新的蔡氏电路能有效地产生混沌行为。无论是从产生的混沌行为还是从电路的结构来看,均具有现有蔡氏电路所不具备的一些优点,结果表明电路设计是有效的。     

基于文氏振荡器的忆阻混沌电路

该文采用文氏桥振荡器和磁通控制的分段线性忆阻器,设计了一种新的单一参数控制的混沌电路。通过调节控制参数,该系统在忆阻器的非线性作用下,通过倍周期分岔产生了混沌和超混沌现象。利用常规的动力学分析手段研究了电路参数变化时系统的动力学特性,例如平衡点稳定性分析,李雅普诺夫指数谱和分岔图。为了验证电路的正确性,该文采用集成运放和压控开关实现了一个分段线性磁控忆阻器的模拟等效电路,并将该系统应用于提出的混沌电路,Pspice仿真结果与理论分析完全吻合。     

一类分段线性电容的单运放综合及其实现

本文以代数n端口实现性定理为基础,对一类分段线性线性电容的单运单运放实现原理及具体设计公式进行了讨论。给出实现电路,并进行了实现显示,作为例子,应用一种荷控分段线性电容构造一个产生双涡卷混沌的三阶自治电路,计算机模拟与电路实验的一致结果表明,文中实现的分段线性电容具有稳定性。     

一类电路系统的分岔分析及超混沌控制研究

为了揭示电路系统丰富的非线性动力学行为,提高电路系统的稳定性,避免混沌或超混沌电路对元器件的危害,针对一类电路系统模型,应用现代数学中的微分方程理论和非线性动力学的方法,分析了系统发生分岔的条件,并通过数值分析验证了该理论结果。研究发现系统在一定参数条件下存在内衣马克-沙克分岔和倍周期分岔,随着参数的变化系统演化为混沌和超混沌。针对目前超混沌控制方法的研究较少,而且控制的周期轨道多是低周期轨道,提出一种节约能量并能将系统控制到高倍周期和概周期的方法,为研究许多现实离散系统模型提供了一种新的方法,对于研究电路系统提供了一条新的思路,因而具有一定的理论意义和实用价值。     

三阶非自治电路中的混沌振荡

本文研究在正弦电源激励下的三阶电路中的非线性动力性质。在该电路中，唯一的非线性元件是分段线性的负电阻元件。计算机模拟和电路实验表明，该电路在电源电压的有效值改变时，振荡制式会有如下之演变：周期—拟周期—混沌—亚超混沌—混沌—周期。此处所谓的亚超混沌振荡，是指相空间轨线的吸引子具有( ，0，0，-)类型的李雅普诺夫指数谱的振荡制式而言的。这种亚超混沌振荡制式在现有的非线性电路与系统的文献中尚不曾有过报道。本文的计算机模拟结果与电路实验结果之间有较好的吻合。     

一个超混沌Lorenz系统设计与FPGA电路实现

采用增加并改变系统非线性特性的方法对Lorenz系统进行变形,在此基础上,通过在三阶Lorenz系统中引入一个外加的状态变量构造了一个新的超混沌系统;对系统的一些基本特性,如耗散性、平衡点、稳定性进行了详细分析,系统超混沌的存在性通过Lyapunov指数谱得到了验证。还设计了一个数字电路进行实验,从电路实验中观察到了各种超混沌吸引子。     

一种新的四维二次超混沌系统及其电路实现

在三维二次混沌系统的基础上,增加一个状态变量,构建了一种新的四维二次超混沌系统.对新的超混沌系统的Lyapunov指数谱和分岔图进行了分析;通过数值仿真,得到超混沌吸引子相图;设计了一个模拟电子电路,通过电路实验,在示波器上观察到超混沌吸引子相图.     

一个新的超混沌系统及其电路实现

通过对一个光滑三维二次混沌系统上引入一个新的状态反馈控制器,构造出一个新的四维超混沌系统。详细地分析了该系统平衡点的性质、超混沌吸引子相图、Lyapunov指数和分岔图等基本动力学特性。数值模拟结果表明,新的四维系统能随着参数变化呈现出周期态、拟周期态、混沌态和超混沌态等丰富的动力学行为。最后设计了硬件电路实验,也很好的证实了相关结果。     

Multiple Slope Switching Waveform Approximation to Improve Conducted EMI Spectral Analysis of Power Converters

An improved and simplified electromagnetic interference (EMI) modeling method based on multiple slope approximation of device-switching transitions for EMI analysis of power converters is presented. The traditional noise source modeling method, which uses single slope for rise and fall transition, is studied, and the criteria for reasonable modeling in the frequency range is analyzed. The turn-on and turn-off dynamics are investigated by dividing the nonlinear transitions into several stages based on an insulated gate bipolar transistor (IGBT) behavior circuit model. Real device-switching voltage and current waveforms are approximated by piece-wise linear lines and modeled by multiple dv/dt and di/dt slopes. The predicted EMI spectra suggest that high-frequency EMI noise is modeled with an acceptable accuracy. The proposed method was verified experimentally for a dc-dc buck converter     

A simple hyperchaos generator based on impulsive switching

This paper studies a simple hyperchaos generator. The circuit consists of three capacitors, three voltage-controlled current sources, and one state-dependent impulsive switch. The circuit dynamics are described by a normal form equation and a two-dimensional noninvertible return map is derived. The return map is calculated precisely using the exact piecewise solution and hyperchaos generation is guaranteed by two positive Lyapunov exponents of the return map. Using a simple test circuit, a typical hyperchaotic attractor can be verified in the laboratory.     

Design of a New Chaos Circuit and Its Encryption to Digital Information

With the development of Internet and multimedia technology, multimedia communication has become the most important method to transmit information. Meanwhile, the problem of information security is more important than ever [1, 2]. In resent years, applying chaos dynamic systems to information encryption has caused great interesting to many authors. The study in this field has developed a new aspect, chaotic cryptography. It has advantages of simple algorithms, key sequence generated easily, se…     

非线性系统的模拟电路与数字电路仿真实验平台的设计

对自动控制原理实验课程进行教学改革,设计了综合设计性实验———非线性系统分析与实验。采用Matlab对非线性系统进行了仿真,通过运算放大器设计了非线性模拟电路,并采用Multisim软件进行仿真,观测到了丰富的混沌行为。同时通过单片机处理器设计了数字电路,利用Proteus软件进行了仿真,结果与模拟电路基本一致,该实验从理论分析到模拟电路与数字电路软件仿真,从基本电路设计到具体实现,培养了学生的多学科的融合,工程能力程意识,激发了学生学习兴趣和创新精神。     

两个超混沌系统自动切换电路的设计和仿真

在一个四维二次超混沌系统的基础上,通过改变其中一个状态变量构造成一个新的超混沌系统,并且通过模拟开关自动切换状态变量,实现原超混沌系统和新的超混沌系统的自动循环切换。对新的超混沌系统的Lyapunov指数和分岔图进行了分析,通过数值仿真得到了相图;设计了一个模拟电子电路,电路仿真实验可以观察到两个超混沌系统自动切换的相图。仿真结果表明,该设计达到了较理想的效果。