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磁弹体混沌系统的电路实现及混沌控制

作　者: 王琳
导　师: 肖青
学　校: 东北师范大学
专　业: 电路与系统
关键词: 非线性动力学混沌系统混沌控制电路仿真电路实验
分类号: TM132
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 17次
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内容摘要

1963年E.N.Lorenz偶然在数值试验中发现了第一个混沌吸引子,从那以后混沌理论在许多领域中得到了广泛的发展。混沌系统的研究和混沌控制一直以来都是科学研究领域的热点和前沿。本文结合国内外研究的现状和研究意义,系统地描述了混沌理论的发展历史,同时又概述了混沌系统的定义和特征。阐述了几种常见的非线性动力学分析方法。例如:最大Lyapunov指数、功率谱、相关维、Poincare截面等。并对在示波器中截取的磁弹体系统混沌状态时的实验数据进行了非线性动力学的分析。本文主要研究了磁弹体系统的基本动力学特性。此项工作主要以电路实验为主,结合理论分析、数值计算和Multisim10电路仿真,对磁弹体系统进行了研究。将磁弹体系统方程转化成为系统状态方程,再根据状态方程画出系统相应的电路原理图,最后选择适合的电路元件,用Multisim10仿真软件对系统进行电路仿真及电子线路实验。实验结果表明实验结果与数值仿真结果基本一致,证实了该混沌系统的可实现性。在确定了该混沌系统的基本特性后,本文讨论了混沌控制,分析了当前主流的控制方法,如OGY控制法、线性反馈控制法、非线性反馈控制法、自适应控制法等。在对磁弹体系统的控制问题上,分别采用了自反馈控制法和k|y|控制法并设计出该混沌系统的控制电路,进行Multisim10电路仿真,实现了对磁弹体混沌系统的有效控制,实验结果表明:通过改变反馈增益,混沌系统可以很好地被控制到周期状态。从电路实验的角度上验证了这两种控制方法的选择不仅是有效的,而且是可行的。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
第一章绪论  7-10
  1.1 混沌理论的发展史及国内外发展现状  7-8
  1.2 研究的背景及价值  8-9
  1.3 论文研究的内容及组织结构  9-10
第二章混沌的理论基础  10-14
  2.1 混沌的定义  10-11
  2.2 混沌的基本特征  11
  2.3 介绍几种基本的动力学分析方法  11-14
第三章磁弹体混沌系统的研究  14-17
  3.1 磁弹体混沌系统的由来  14-15
  3.2 磁弹体混沌系统的动力学分析  15-17
第四章磁弹体混沌系统的模拟、仿真与电路实现  17-23
  4.1 磁弹体混沌系统的数值模拟  17-18
  4.2 磁弹体混沌系统的电路仿真  18-21
  4.3 磁弹体混沌系统的电路实现  21-23
    4.3.1 磁弹体混沌电路的实验装置  21
    4.3.2 磁弹体混沌电路的实验现象  21-23
第五章磁弹体系统的混沌控制研究及电路仿真  23-30
  5.1 几种常见的混沌控制方法  23-24
  5.2 自反馈法控制磁弹体系统  24-26
    5.2.1 自反馈控制法的数值模拟  24-25
    5.2.2 自反馈控制法的电路仿真与电路实现  25-26
  5.3 KY|Y|法控制磁弹体系统  26-30
    5.3.1 ky|y|的数值模拟  26-27
    5.3.2 ky|y|的电路仿真  27-30
第六章结论和展望  30-31
参考文献  31-34
致谢  34

磁弹体混沌系统的电路实现及混沌控制

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