蔡氏电路的SPICE仿真研究

混沌现象的研究是非线性系统理论研究中的前沿课题。蔡氏电路是一个能产生混沌行为的最简单的自治电路,该电路仅包含三个储能元件,在该类电路中能够观察到极为丰富的非线性动力学行为。本文对该电路的复杂动力学行为做了较为深入的理论分析,并应用ＳＰＩＣＥ仿真软件对这一电路的复杂动力学行为进行了计算机仿真。     

蔡氏电路的建模、仿真及混沌稳定岛图的研究

从电路实验、建模及数值计算仿真等方面对三阶蔡氏电路进行了较详细的研究,研究结果的一致性说明建立的该电路的数学模型的有效性,最后设计实现了一个四阶非自治混沌电路,并经实验证明该电路能够产生复杂的非线性动力学行为,以电路实验数据为依据,首次绘制出三阶混沌电路的稳定岛图。     

控制蔡氏电路中的混沌

利用限幅方法研究了蔡氏电路 (Chua’sCircuit)的混沌控制 ,数值模拟结果显示 ,仅对蔡氏电路中的一个变量进行限幅就可抑制混沌 ,使电路产生稳定的周期轨道。模拟结果为电路实验研究提供了理论依据     

蔡氏电路中混沌现象与非线性电阻伏安曲线关系的研究

文章利用NIMultisim 10仿真软件对蔡氏电路中的混沌现象进行了计算机仿真研究,并且把蔡氏电路中的相图与非线性电阻的伏安曲线进行对比研究,给出电路出现混沌现象时与电路中非线性电阻伏安曲线的对应关系,以及电路中电阻的取值范围。仿真实验结果表明:当电阻R在1.486～1.890 kΩ时,电路中出现双螺旋吸引子的混沌现象,且R取不同值,图形形状有所不同。此时,电路处于正常振荡状态。R在1.890～1.960 kΩ之间,电路出现单吸引子混沌现象,且单吸引子在每次测量时,可能左右位置不同。由此得出结论:当非线性电阻阻值、电感量及电容容量固定时,电路中UA、UB两个信号的相图与电阻R取值有关,且电阻微小变化会引起相图较大变化。     

基于混沌信号频谱分布的蔡氏电路参数选择方法

通过对蔡氏电路混沌信号的频谱分布特征的计算机模拟研究,得到了一个估计其频谱分布的简单公式,在此基础上提出了一种设计具有特定频谱特性的蔡氏电路的参数选择方法并举例加以验证。该方法适用于所有双蜗卷族的混沌电路。     

蔡氏电路混沌同步的实验研究

采用Ｐｅｃｏｒａ和Ｃａｒｒｏｌｌ等人提出的方法,实现了蔡氏电路混沌信号在双蜗卷和单蜗卷状态下的混沌同步,给出实验结果和简要分析,并总结了获得电路同步的几个要点,实验发现,混沌信号经衰减后,也可用于Ｐｅｃｏｒａ－Ｃａｒｒｏｌｌ方法实现其同步。     

蔡氏电路及蔡氏振荡器中非线性电阻实现的研究

作为一类能产生混沌行为的最简单自治电路,蔡氏电路及蔡氏振荡器广泛应用于混沌现象在非线性电路理论的研究当中。该类电路中仅含有一个二端非线性电阻,该电阻的实现成为研究电路中的混沌现象极为重要的一个方面。本文给出了用于演示蔡氏电路及蔡氏电路族中的混沌现象的几种非线性电阻的实现,并对其中的一种给出了较为详细的参数分析。     

变形蔡氏混沌系统及其电路实现

典型蔡氏电路中引入符号函数代替原有蔡氏二极管,构建了一个能产生多涡卷混沌吸引子的变形蔡氏混沌系统模型. 构造方法是使该函数中的每个平衡点分别位于相邻两个转折点的正中间,并且保持混沌吸引子中涡卷与键带的相互间置. 该模型的动力学分析和Matlab数值仿真表明,该系统能够产生10涡卷混沌吸引子. 最后,设计了硬件电路并且给出了最多10个涡卷的硬件电路实验结果. 硬件实验结果与理论分析和仿真分析完全吻合,进一步证实了该系统的存在.     

蔡氏电路的建模、仿真及混沌稳定岛图的研究

从电路实验、建模及数值计算仿真等方面对三阶蔡氏电路进行了较详细的研究,研究结果的一致性说明建立的该电路的数学模型的有效性.最后设计实现了一个四阶非自治混沌电路,并经实验证明该电路能够产生复杂的非线性动力学行为.以电路实验数据为依据,首次绘制出三阶混沌电路的稳定岛图.     

蔡氏电路混沌信号的小波变换及奇异性分析

计算了蔡氏电路混沌信号的小波变换的模极大值和李氏指数,并且发现,在信号的键带的终点,小波变换的模极大值取较大的值,其它地方取小值或零;在键带段李氏指数取在的正值,其它地方取小值或负值。这些表明信号的键段有着特殊的奇异性,且能被小波变换的模极大值和李氏指数表征出来。     

变形蔡氏电路混沌控制与同步

分析了变形蔡氏电路的特性,采用追踪控制的方法,实现了变形蔡氏电路的混沌控制,并且可以实现任意的目标控制.从理论上证明了控制方案是按指数收敛的,不仅实现了2种拓扑相似异结构混沌同步,而且对于不同的系统,所设计的控制器表达式一样,数值仿真结果证明该方法是有效的.     

变形蔡氏电路的动力学分析及混沌控制

针对一个变形蔡氏电路,讨论了该系统的动力学行为,并利用反馈控制方法对该系统中的混沌进行控制.根据Routh-Hurwitz判据,得出将系统控制到平衡点及围绕平衡点的极限环时增益系数的取值范围.数值模拟验证了分析的正确性.     

模拟电感与集成化混沌信号发生器实现研究

在基本有源模拟电感实现方法的基础上,以有源模拟电感代替理想电感元件,对混沌信号发生器的集成化进行研究.以著名Chua氏电路为例,给出了混沌信号发生器的实现方案,进行了集成化混沌信号产生电路的分析.PSpice软件的仿真结果表明,使用模拟电感代替混沌电路中的理想电感,若设计合理,不会影响原混沌电路的非线性动态行为,可以实现混沌信号发生器的集成化.     

关于互感系数两种定义的讨论

本文讨论了两磁耦合线圈互感系数Ｍ的两种不同定义，两种定义使用上的不同及其优缺点。     

调频式电感传感器电路及其在桥梁低频振动检测中的应用

为了对桥梁尤其是大跨度桥梁的低频振动进行检测,提出了一种采用西勒电容三点式振荡器的调频式驱动电路．利用EWB仿真软件对振荡电路的参数进行优化,并在桥梁的低频振动检测中进行了试验研究．仿真研究和试验结果表明,调频式电路具有响应较快、稳定性较好、灵敏度较好、低频振动响应较好等特点,完全可以应用于桥梁的低频振动检测中．     

外加激励下范德坡电路非线性与混沌现象的实验研究

提出了一种范德坡电路中非线性电阻的实现模型,测量了其伏安特性,并利用Matlab软件拟合了非线性电阻的伏安特性曲线.研究了范德坡电路在外加激励下的非线性动力学行为,观察到了一系列的周期分岔与混沌现象,并对观察到的现象进行了讨论,实验结果表明范德坡电路在一定条件下可以产生混沌现象.     

外加激励下范德坡电路非线性与混沌现象的实验研究

提出了一种范德坡电路中非线性电阻的实现模型，测量了其伏安特性，并利用Madab软件拟合了非线性电阻的伏安特性曲线．研究了范德坡电路在外加激励下的非线性动力学行为，观察到了一系列的周期分岔与混沌现象，并对观察到的现象进行了讨论，实验结果表明范德坡电路在一定条件下可以产生混沌现象．