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非线性电路系统中的混沌及其控制研究

作　者: 邹艳丽
导　师: 罗晓曙
学　校: 广西师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 混沌 超混沌 混沌控制 非线性电路 变量的比例微分反馈 微分反馈 滑动模控制
分类号: TN711
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 585次
引　用: 3次
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内容摘要


本文以几种非线性电路为主要研究对象，针对这些系统的特点，对其混沌产生机理和混沌控制方法进行了探索和研究，获得了较好的结果。首先，提出了基于变量的比例微分反馈进行混沌控制的方法，并将其应用到两个经典的自治混沌系统Lorenz系统和Chen氏系统以及两个经典的非自治系统Rossler系统和Buluser振子系统的混沌控制中，抑制了这些系统的混沌。其次，研究了混沌Chua电路和超混沌Chua电路的混沌控制问题。首先针对混沌Chua电路提出了应用变量的微分反馈控制混沌的方法，并设计了基于该方法的两种电路实现方案，即连续微分反馈控制电路实现和脉冲微分控制电路实现，电路仿真的结果与理论分析和数值模拟具有很好的一致性。接着研究了超混沌Chua电路的混沌控制，研究发现单变量的比例微分控制对超混沌的控制是不充分的，既至少需要应用两个变量的比例微分反馈才能实现超混沌Chua电路的控制。第三，研究了多涡卷Chua电路中不动点处Jacobian矩阵特征根的性质，并据此将不动点分成两类，应用变量的比例微分反馈法分别对这两类不动点的可控性进行了研究，研究发现该法只能实现第一类不动点及其相应子空间的混沌控制，而不能完成第二类不动点的混沌控制，并给出了数值模拟结果, 理论分析和数值模拟证实了该方法的有效性。第四，研究了DC/DC功率变换器中降压Buck变换器的控制问题。首先研究了脉宽调制式的buck变换器中混沌产生的原因，研究发现开关S导通时，电容充电过快是这类电路中混沌产生的主要原因，在此基础上提出了应用脉冲微分反馈控制Buck变换器的混沌，并设计了控制电路，数值模拟和电路仿真的结果证实了该混沌控制方法的有效性。然后提出了降压buck变换器的滑动模实现方案，并设计了滑动模控制的buck变换器的电路实现方案。电路仿真表明，滑动模控制的buck变换器的许多动态性能和静态性能都优于PWM控制的buck变换器。

全文目录


中文摘要  4-5
英文摘要  5-6
第一章 绪论  6-18
  1．1 混沌理论的产生与发展  6-7
  1．2 混沌控制原理和方法  7-16
    1．2．1 混沌控制概述  7-8
    1．2．2 OGY方法  8-10
    1．2．3 变量连续反馈控制法  10-12
    1．2．4 采样数据反馈控制法  12-16
  1．3 当前国内外混沌控制的研究动态  16
  1．4 本文的研究内容和结构安排  16-18
第二章 经典物理系统的混沌控制  18-25
  2．1 引言  18
  2．2 控制方法  18
  2．3 自治和非自治混沌系统的控制  18-23
    2．3．1 自治系统的混沌控制  19-21
    2．3．2 非自治系统的混沌控制  21-23
  2．4 控制结果分析  23
  2．5 本章小节  23-25
第三章 Chua电路的混沌和超混沌控制  25-37
  3．1 引言  25
  3．2 Chua电路的模型  25-26
  3．3 Chua电路的混沌控制  26-32
    3．3．1 控制方法  27-28
    3．3．2 Chua电路的数值计算结果  28-29
    3．3．3 连续和脉冲控制电路的设计和仿真  29-32
    3．3．4 Chua电路的控制结果讨论  32
  3．4 超混沌Chua电路的控制  32-36
    3．4．1 6D耦合超混沌Chua电路的控制模型和控制方法  32-34
    3．4．2 超混沌Chua电路的数值模拟  34-36
    3．4．3 控制结果讨论  36
  3．5 本章小结  36-37
第四章 多涡卷电路的产生及其混沌控制  37-48
  4．1 引言  37
  4．2 网格多涡卷吸引子家族  37-41
    4．2．1 1D网格吸引子  37-38
    4．2．2 2D网格吸引子  38-39
    4．2．3 3D网格吸引子  39-41
  4．3 多涡卷Chua电路的混沌控制研究  41-47
    4．3．1 多涡卷Chua电路模型  41-42
    4．3．2 控制方法和理论分析  42-45
    4．3．3 仿真结果  45-47
  4．4 本章小结  47-48
第五章 DC/DC功率变换器中的混沌及其控制  48-63
  5．1 引言  48-49
  5．2 基本电路和工作原理简介  49-50
  5．3 脉冲微分反馈法控制Buck功率变换器中的混沌  50-56
    5．3．1 引言  50
    5．3．2 电压控制的Buck变换器的模型及工作原理  50-52
    5．3．3 控制方法及控制机理  52-54
    5．3．4 控制结果的数值仿真  54-55
    5．3．5 控制方法的电路仿真  55-56
  5．4 Buck功率变换器的滑动模实现  56-62
    5．4．1 引言  56
    5．4．2 系统工作原理  56-58
    5．4．3 数值模拟  58-59
    5．4．4 电路仿真  59-62
  5．5 本章小结  62-63
结束语  63-64
参考文献  64-67
致谢  67

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中图分类: > 工业技术 > 无线电电子学、电信技术 > 基本电子电路 > 网络
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