变参数细胞神经网络的分数阶可切换多元电路设计及仿真

构建新的整数阶三维细胞神经网络系统,通过对其非线性动力学分析、数值计算与电路仿真,验证了该系统混沌吸引子的存在性及物理上的可实现性。同时通过调节线性参数b,研究了新的细胞神经网络系统在基于分数阶qi（i＝1,2,3）不同组合条件下所表现出的混沌特性。结合分数阶电路理论分析分数阶电路中各单元电路形式,并设计了相应参数b可变、阶数值qi可切换的分数阶细胞神经网络电路系统。经统计本设计可实现13824种多元组合电路,并选取具有代表性组合电路进行电路仿真。仿真结果表明,多元电路仿真和数值仿真具有相似的混沌相图,从而证实了细胞神经网络在分数阶条件下仍表现出丰富的动力学特性,具有灵活实用价值和现实推广意义。     

分数阶混沌系统的DSP Builder设计方法

为了克服模拟电路分数阶混沌系统设计易受外界条件影响,提出了一种基于DSP Builder设计分数阶混沌系统的方法.以分数阶Jerk系统为例,采用一种数字差分算法设计混沌系统,分析了分数阶混沌系统的动力学特性.仿真结果表明,分数阶混沌系统的DSP Builder设计方法是一种有效的分析方法,这为分数阶混沌系统的数字设计提供了新的思路.     

一种分数阶混沌系统的通用增强型FPGA实现

针对目前分数阶混沌系统的FPGA设计实现通用程度不高的问题,文中给出了一种通用增强型FPGA算法。首先给出基于G-L定义的分数阶微分算法原理,再将一个已知的三维整数阶混沌系统扩展至分数阶多涡卷混沌系统,通过平衡点、分岔图及最大李氏指数谱分析了其动力学特性,最后运用可变长度移位寄存器,设计分数阶微分的通用增强型FPGA算法,并将其应用至分数阶多涡卷混沌系统。实验结果与数值仿真结果一致,该算法当修改参数时,无需设计新的代码,并能够动态调节记忆长度,且对步长没有严格限制。     

分数阶超混沌系统的动力学分析及同步

对一个新的超混沌系统通过分数阶线性系统稳定性理论分析得出其分数阶形式,并利用matlab仿真得出该系统的混沌吸引子图像.接着对该分数阶系统的同阶数和不同阶数两种形式进行异结构的同步分析,设计自适应同步控制器,实现该系统的异结构同步,数值仿真的结果表明设计控制器很好的实现了驱动系统和响应系统的同步.     

基于Adomian分解法的分数阶混沌系统 的动力学分析与电路实现

针对一类分数阶混沌系统，运用分数阶微分常用的方法———Adomian分解法，从分数阶混沌系统的混沌相图、分岔图、最大Lyapunov指数(MLE)、复杂度SE与复杂度 C0以及空间分岔图等数值仿真分析了0.9阶次混沌系统复杂的动力学特性。同时，基于频率分析法，设计出了 0.90~ 0.99阶次的分数阶电路模块并用电路实现了0.96阶混沌系统。最后，观测示波器电路实验结果与理论分析结果相一致，从而进一步揭示了此类分数阶混沌系统的可实现性与混沌特性。     

一种新的分数阶混沌系统研究

为了提高混沌信号的复杂性,提出一个新的分数阶混沌系统.介绍两种分数阶微积分的分析方法,时域求解法对其进行数值仿真;时频域转换法对其进行电路仿真.数值仿真结果表明,系统存在混沌的最低阶数是2.31.设计该系统的分数阶混沌振荡电路,电路仿真与数值仿真结果相符,证实了该分数阶混沌振荡电路的可行性.     

新的分数阶混沌系统及其同步控制

研究了一个新的分数阶系统的混沌动力学行为.基于分数阶微积分理论和数值模拟,发现在该新的分数阶系统中存在混沌,并且得出该分数阶系统能产生混沌吸引子的最低阶数为2.49阶.根据分数阶动力系统稳定性理论,通过设计非线性控制器,实现了新的分数阶混沌系统的投影同步,该方法设计简便,并且不需要计算Lyapunov指数,数值模拟结果验证了该同步方法的有效性.     

分数阶混沌系统自适应有限时间追踪控制

基于实现一类参数未知三维分数阶混沌系统有限时间追踪控制的目的,采用分数阶系统稳定性地理对分数阶Zhang混沌系统进行了动力学性质分析,采用有限时间控制法设计了一个自适应有限时间追踪控制器,通过理论计算和MATLAB数值仿真,验证了该控制器的有效性,实现了参数未知分数阶混沌系统的自适应有限时间追踪控制;在保持系统各个参数不变的情况下加入外部随机扰动,通过MATLAB数值仿真可知,该控制器具有抗干扰性。     

电容的分数阶等效电路建模与分析

实际的电容器件都是非理想的,其特性受到各种因素的影响,建立精确的电容模型对于电路系统分析与设计十分必要。考虑到电容的分数阶微积分特性,文中基于传统的电容整数阶等效电路模型,提出电容的分数阶等效电路模型,并采用差分进化算法辨识出模型参数,然后将该模型应用于Buck电路进行纹波电压的分析。仿真结果表明,同传统整数阶等效电路模型相比,分数阶等效电路模型拟合电容实际数据的准确度更高,验证了该电容分数阶等效电路模型的有效性。     

整数阶Jerk混沌吸引子及其实现

以整数阶Jerk系统为例,提出了一种基于DSP Builder和FPGA的数字离散混沌系统解决方法.同时设计了相应的模拟硬件电路,并分别给出了硬件实验结果.实验结果表明,利用产生的实验结果与模拟电路产生的结果基本一致,证实了该方法的可行性,这为混沌系统的数字实现提供了新的思路.