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第四种无源电子元件忆阻器的研究及应用进展 被引量:16
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作者 蔡坤鹏 王睿 周济 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期78-82,共5页
忆阻器是一类具有电阻记忆行为的非线性电路元件,被认为是除电阻、电容、电感外的第四个基本电路元件。综述了忆阻器和忆阻系统概念的产生与发展过程,实现忆阻功能的几种模型与机理,如边界迁移、自旋阻塞、绝缘体-金属转变、丝导电、氧... 忆阻器是一类具有电阻记忆行为的非线性电路元件,被认为是除电阻、电容、电感外的第四个基本电路元件。综述了忆阻器和忆阻系统概念的产生与发展过程,实现忆阻功能的几种模型与机理,如边界迁移、自旋阻塞、绝缘体-金属转变、丝导电、氧化还原反应等。阐述了忆阻器和忆阻系统在模型分析、生物记忆行为仿真、基础电路和器件设计方面的应用前景。 展开更多
关键词 系统 综述 机理 应用
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无参数忆阻系统的平面偏置控制共存分岔研究 被引量:1
2
作者 张希 罗姣燕 +1 位作者 武花干 包伯成 《常州大学学报(自然科学版)》 CAS 2021年第4期41-48,共8页
初值依赖的超级多稳定性和偏置控制的共存吸引子近年来得到学者们的广泛关注。通过在三维线性耗散系统中引入2个具有正弦忆导的忆阻元件,构建了一种新颖的、有着平面平衡点的五维忆阻动力学系统。借助理论分析和数值计算,发现忆阻初值... 初值依赖的超级多稳定性和偏置控制的共存吸引子近年来得到学者们的广泛关注。通过在三维线性耗散系统中引入2个具有正弦忆导的忆阻元件,构建了一种新颖的、有着平面平衡点的五维忆阻动力学系统。借助理论分析和数值计算,发现忆阻初值控制的平面共存分岔现象,并揭示了忆阻初值依赖的超级多稳定性。设计了该忆阻动力学系统的模拟电路,并由PSIM电路仿真验证了平面偏置控制的共存行为。 展开更多
关键词 系统 初值 共存平面分岔 超级多稳定性
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基于Python的彩色图像忆阻系统多稳态加密 被引量:2
3
作者 施浩楠 崔昊 +2 位作者 闵富红 汤丹慧 管浩浩 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2018年第3期82-88,共7页
为了增强对彩色图像的有效保护,通过Lyapunov指数谱和分岔图分析了一种四维磁控忆阻模型的多稳态特性,并利用Python编程环境实现了基于该系统的彩色图像加密。像素直方图、相邻像素相关性、抗攻击能力和密钥敏感性等分析表明,忆阻系统... 为了增强对彩色图像的有效保护,通过Lyapunov指数谱和分岔图分析了一种四维磁控忆阻模型的多稳态特性,并利用Python编程环境实现了基于该系统的彩色图像加密。像素直方图、相邻像素相关性、抗攻击能力和密钥敏感性等分析表明,忆阻系统混沌态的加密性能要优于其周期态,该特性的分析为选择适合的密钥提供了方法和支持。 展开更多
关键词 系统 多稳态特性 图像加密 PYTHON语言
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有源荷控忆阻系统的多稳态分析及电路实现
4
作者 李闯 闵富红 吕晏旻 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2019年第1期19-28,共10页
采用有源荷控忆阻替换蔡氏电路中的非线性电阻,实现一个五维忆阻非线性电路系统.建立了该系统的无量纲方程,分析了系统的平衡点集与稳定性.利用分岔图、Lyapunov指数谱和相轨迹图等分析方法,从多角度研究了随系统参数与初始状态变化而... 采用有源荷控忆阻替换蔡氏电路中的非线性电阻,实现一个五维忆阻非线性电路系统.建立了该系统的无量纲方程,分析了系统的平衡点集与稳定性.利用分岔图、Lyapunov指数谱和相轨迹图等分析方法,从多角度研究了随系统参数与初始状态变化而产生的多稳态动力学行为.研究表明,当系统参数、初始状态变化时,都会出现不同拓扑结构的混沌吸引子共存、不同吸引域的多周期极限环共存、不同周期数的极限环与不同拓扑结构的混沌吸引子等共存行为.最后,设计了五维忆阻混沌系统的模拟电路模型,电路仿真实验与数值仿真结果相一致,观测到不同的多稳态共存运动.这表明动力学分析的正确性和系统的物理可实现性,为进一步拓展系统加密应用奠定基础. 展开更多
关键词 有源荷控 蔡氏电路 系统 多稳态共存
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基于现场可编程逻辑门阵列的磁控忆阻电路对称动力学行为分析 被引量:6
5
作者 吕晏旻 闵富红 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第13期43-54,共12页
将含绝对值项的磁控忆阻器引入改进型蔡氏电路,构建新型磁控忆阻混沌电路,通过分岔图与Lyapunov指数谱创新性地观察到系统的对称分岔行为,揭示系统双参数平面内运动状态分布的对称性.同时,基于忆阻电路参数-初值平面的系统运动分布图,... 将含绝对值项的磁控忆阻器引入改进型蔡氏电路,构建新型磁控忆阻混沌电路,通过分岔图与Lyapunov指数谱创新性地观察到系统的对称分岔行为,揭示系统双参数平面内运动状态分布的对称性.同时,基于忆阻电路参数-初值平面的系统运动分布图,分析对称吸引域内系统的多稳态特性,相图的绘制进一步证明电路多稳态现象的存在性.此外,应用现场可编程逻辑门阵列完成电路实验,在数字示波器上捕捉实验结果,证明所构磁控忆阻电路的物理可实现性. 展开更多
关键词 磁控系统 对称动力学行为 多稳态特性 现场可编程逻辑门阵列
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异构磁控忆阻混沌电路的同步及其在彩色图像加密中的应用 被引量:2
6
作者 吕晏旻 闵富红 +1 位作者 彭光娅 张若飞 《南京师范大学学报(工程技术版)》 CAS 2019年第1期8-18,共11页
基于Lyapunov稳定性理论,设计一种含有指数函数的非线性同步控制器,实现了异构磁控忆阻混沌系统之间的完全同步、比例投影同步和函数投影同步.通过误差曲线、同步时序图及同步相图等证明同步控制器的有效性与可行性.选择合适的密钥,实... 基于Lyapunov稳定性理论,设计一种含有指数函数的非线性同步控制器,实现了异构磁控忆阻混沌系统之间的完全同步、比例投影同步和函数投影同步.通过误差曲线、同步时序图及同步相图等证明同步控制器的有效性与可行性.选择合适的密钥,实现异构忆阻系统同步在彩色图像加密中的应用,通过直方图、相关性及密钥敏感性分析验证了加密效果.结果表明,将这种忆阻混沌同步应用到图像加密中具有很高的研究价值与工程意义. 展开更多
关键词 异构系统 完全同步 投影同步 彩色图像加密
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具有无穷共存吸引子的简单忆阻混沌系统的分析与实现 被引量:13
7
作者 秦铭宏 赖强 吴永红 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第16期86-96,共11页
利用忆阻器构建特殊混沌系统是非常有趣且充满意义的,本文提出了一个存在无穷共存吸引子的四维忆阻混沌系统,该系统的形式较为简单却能够表现出复杂的动力学行为.本文利用数值仿真手段对系统进行深入研究,基于分岔图展现了参数影响下系... 利用忆阻器构建特殊混沌系统是非常有趣且充满意义的,本文提出了一个存在无穷共存吸引子的四维忆阻混沌系统,该系统的形式较为简单却能够表现出复杂的动力学行为.本文利用数值仿真手段对系统进行深入研究,基于分岔图展现了参数影响下系统动力学行为演化过程,发现系统在不同的参数下,能够产生丰富的混沌吸引子与周期吸引子,在相平面图中观测到不同初始值下共存的无穷多形态各异的周期、混沌吸引子,且系统的状态变量的震荡幅度与初始值密切相关.最后,在电路实验中观测到与数值仿真一致的结果,说明了系统的存在性与可行性. 展开更多
关键词 混沌系统 多共存吸引子 动力学特性 电路实现
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忆阻混沌系统的脉冲同步与初值影响研究 被引量:8
8
作者 武花干 陈胜垚 包伯成 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期199-206,共8页
以光滑三次型磁控忆阻器的蔡氏电路为例,研究了两个同构忆阻混沌系统的脉冲控制同步方法.基于Lyapunov稳定性理论,给出了忆阻混沌系统的脉冲同步渐近稳定条件;结合误差系统的最大条件Lyapunov指数谱,讨论了系统初值对脉冲同步性能的影响... 以光滑三次型磁控忆阻器的蔡氏电路为例,研究了两个同构忆阻混沌系统的脉冲控制同步方法.基于Lyapunov稳定性理论,给出了忆阻混沌系统的脉冲同步渐近稳定条件;结合误差系统的最大条件Lyapunov指数谱,讨论了系统初值对脉冲同步性能的影响,并进行了相应的数值仿真实验.结果表明,在合适的脉冲控制参数条件下,同构的忆阻混沌系统的脉冲同步是可行而有效的;忆阻混沌系统的初值对脉冲同步性能存在一定的影响,但可通过增大脉冲耦合强度来抑制系统初值的影响. 展开更多
关键词 脉冲同步 LYAPUNOV函数 混沌系统 初值
原文传递
五维洛伦兹型忆阻混沌系统及其电路实现 被引量:5
9
作者 刘兴策 刘俊俏 《大连工业大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期220-227,共8页
基于磁控忆阻器和洛伦兹混沌系统,设计了一种新型五维忆阻混沌系统。建立了系统的无量纲数学模型。发现了三种不同类型的混沌吸引子。利用传统的动力学特性分析方法分析了该混沌系统的平衡点和稳定性,并详细总结了在两个参数变化时该系... 基于磁控忆阻器和洛伦兹混沌系统,设计了一种新型五维忆阻混沌系统。建立了系统的无量纲数学模型。发现了三种不同类型的混沌吸引子。利用传统的动力学特性分析方法分析了该混沌系统的平衡点和稳定性,并详细总结了在两个参数变化时该系统的动力学行为。发现了混沌吸引子共存的特殊现象。利用DSP平台进行了电路实现,其结果与数值仿真结果一致,证明了理论分析的有效性。理论分析和仿真结果表明,该忆阻混沌系统具有丰富的动力学特性。 展开更多
关键词 洛伦兹系统 混沌系统 吸引子共存 SE复杂度 C0复杂度
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忆阻Sprott-R混沌系统的复杂动态分析与电路实现 被引量:1
10
作者 曾繁鹏 赖强 赖聪 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期170-183,共14页
基于Sprott-R三维混沌系统,提出了一个具有多稳态和调幅特性的简单四维忆阻混沌系统。首先分析了系统的稳定性,发现该系统具有无穷多个不稳定平衡点。进而利用Lyapunov指数谱、分岔图及相平面图,研究了该忆阻混沌系统的复杂动力学行为... 基于Sprott-R三维混沌系统,提出了一个具有多稳态和调幅特性的简单四维忆阻混沌系统。首先分析了系统的稳定性,发现该系统具有无穷多个不稳定平衡点。进而利用Lyapunov指数谱、分岔图及相平面图,研究了该忆阻混沌系统的复杂动力学行为特性。研究结果表明,当系统参数发生变化时,系统会经反倍周期分岔由混沌态进入周期态;在不同初始条件下,系统能产生三种共存吸引子,分别为双混沌吸引子共存、周期极限环与混沌吸引子共存、双周期极限环共存;当初始条件变化时,系统输出四维混沌信号的幅度均发生变化。最后,对该系统进行了电路设计与仿真,验证了该忆阻混沌系统的存在性。 展开更多
关键词 光电子学 混沌系统 共存吸引子 调幅控制 电路实现
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具有超级多稳态的忆阻混沌系统的分析与实现
11
作者 张博 邱达 +2 位作者 李旭鑫 罗敏 刘嵩 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2024年第8期1031-1040,共10页
近年来,具有超级多稳态的混沌系统受到人们的广泛关注,为了进一步探究超级多稳态现象,基于忆阻器提出了一个新的四维忆阻混沌系统。通过庞加莱映射、时域波形图、Lyapunov指数谱和相轨图等分析了系统的动力学行为。实验结果表明,该系统... 近年来,具有超级多稳态的混沌系统受到人们的广泛关注,为了进一步探究超级多稳态现象,基于忆阻器提出了一个新的四维忆阻混沌系统。通过庞加莱映射、时域波形图、Lyapunov指数谱和相轨图等分析了系统的动力学行为。实验结果表明,该系统不仅具有暂态混沌、恒Lyapunov指数等复杂动力学行为,还具有依赖于系统初始条件变化的分岔图偏移现象以及超级多稳态现象。特别地,当系统参数取不同离散值时,系统能产生随初始条件变化的“气泡”现象。最后,基于FPGA硬件平台实现了该系统,硬件实现与数值仿真结果基本一致,验证了系统的正确性与可行性。该系统具有很强的初值敏感性,可以将其应用在图像加密或保密通信等领域中。 展开更多
关键词 超级多稳态 混沌系统 暂态混沌 恒Lyapunov指数
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基于滑模趋近律的忆阻混沌系统有限和固定时间同步
12
作者 赖强 王君 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第18期69-77,共9页
针对一类具有更复杂动力学行为的忆阻混沌系统,本文基于新型幂次趋近律设计两种滑模控制协议分别实现了系统的有限时间、固定时间同步.首先对于有限时间同步问题,基于Lyapunov稳定性理论和有限时间稳定性理论,推导了实现全局有限时间同... 针对一类具有更复杂动力学行为的忆阻混沌系统,本文基于新型幂次趋近律设计两种滑模控制协议分别实现了系统的有限时间、固定时间同步.首先对于有限时间同步问题,基于Lyapunov稳定性理论和有限时间稳定性理论,推导了实现全局有限时间同步的充分条件,得到了与系统初始条件有关的稳定时间上限,并证明了系统的稳定性.对于固定时间同步问题,利用固定时间稳定性理论,推导得到不随系统初始值变化的收敛时间上确界.最后,通过设置两组对照实验,比较了两种滑模控制律对系统同步状态的影响,其仿真结果与数值分析相符,从而验证了本文的有效性和可行性. 展开更多
关键词 有限时间同步 固定时间同步 新型幂次趋近律 混沌系统
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一个具有超级多稳定性的忆阻混沌系统的分析与FPGA实现 被引量:5
13
作者 张贵重 全旭 刘嵩 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第24期95-104,共10页
为了进一步提高混沌系统的复杂性,用磁控忆阻器代替基于Sprott-B的四维混沌系统中的耦合参数,构建了一个五维忆阻混沌系统.通过分岔图、李雅普诺夫指数谱、相轨图、庞加莱映射等常规手段分析了系统的动力学行为.分析表明新系统具有丰富... 为了进一步提高混沌系统的复杂性,用磁控忆阻器代替基于Sprott-B的四维混沌系统中的耦合参数,构建了一个五维忆阻混沌系统.通过分岔图、李雅普诺夫指数谱、相轨图、庞加莱映射等常规手段分析了系统的动力学行为.分析表明新系统具有丰富的动力学行为:不仅存在依赖于系统参数变化的周期极限环和混沌吸引子,还存在依赖于忆阻初始条件变化的无限多共存吸引子的超级多稳定现象.最后,基于现场可编程门阵列(FPGA)技术实现了忆阻混沌系统的数字电路,在示波器上捕捉到的相图与数值仿真一致,验证了忆阻系统的正确性与可实现性. 展开更多
关键词 共存吸引子 超级多稳态 现场可编程门阵列 混沌系统
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一种具有超级多稳态的忆阻混沌系统及其在电力图像加密中的应用
14
作者 邓迎军 荣海媚 +2 位作者 周钦君 孙智鹏 张博 《机电工程技术》 2024年第8期191-196,共6页
混沌系统的构造和图像加密是相互联系、相互独立的研究方向,同时也是当前混沌系统的研究热点。在Sprott-I混沌系统中引入绝对值忆阻器,构造了一个新的忆阻混沌系统。受忆阻器强非线性的影响,新系统的平衡点变为了一条线平衡点集,表现出... 混沌系统的构造和图像加密是相互联系、相互独立的研究方向,同时也是当前混沌系统的研究热点。在Sprott-I混沌系统中引入绝对值忆阻器,构造了一个新的忆阻混沌系统。受忆阻器强非线性的影响,新系统的平衡点变为了一条线平衡点集,表现出了更丰富的动力学特性。通过MATLAB仿真分析了该系统的Lyapunov指数、耗散性、分岔图等动力学特征,结果表明新系统不但能产生依赖系统参数变化的混沌吸引子和周期极限环的常规现象,而且能够产生恒Lyapunov指数以及依赖于初始条件变化的分岔图偏移以及无限多吸引子共存的超级多稳态的特殊动力学现象。最后,考虑到系统在引入忆阻器后出现的超级多稳态现象,能够产生鲁棒性更好的伪随机序列,因此将该系统和DNA编码结合引入到电力图像加密中,在MATLAB平台上进行安全分析实验结果表明,该算法具有良好的加密效果。 展开更多
关键词 超级多稳态 恒Lyapunov指数 平衡点稳定性 混沌系统 图像加密
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不同维异结构分数阶忆阻混沌系统的同步电路仿真
15
作者 黄丽莲 李文亚 +2 位作者 项建弘 张春杰 朱耿雷 《实验科学与技术》 2023年第3期1-6,共6页
将一类整数阶忆阻混沌系统推广到分数阶,首先对其进行数值仿真并在Multisim软件中对其进行电路设计,电路仿真与数值仿真结果一致。然后根据主动控制原理及分数阶系统稳定性理论,以分数阶忆阻混沌系统与分数阶Liu系统为控制对象,设计控制... 将一类整数阶忆阻混沌系统推广到分数阶,首先对其进行数值仿真并在Multisim软件中对其进行电路设计,电路仿真与数值仿真结果一致。然后根据主动控制原理及分数阶系统稳定性理论,以分数阶忆阻混沌系统与分数阶Liu系统为控制对象,设计控制器,利用升维的方法研究了两个不同维系统的异结构同步,并在Multisim软件中完成了同步电路的设计与仿真,仿真结果表明了控制器的有效性。该文研究的分数阶忆阻混沌系统及其同步电路的设计能够结合仿真软件进行教学,使抽象的理论教学变得生动具体,为非线性系统理论、非线性电路设计等课程的教学提供新的思路与方法。 展开更多
关键词 混沌系统 分数阶 混沌同步 电路仿真
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基于Adomian分解法的分数阶忆阻混沌电路分析及其FPGA实现
16
作者 张哲源 吴朝俊 +1 位作者 张琦 杨宁宁 《电子元件与材料》 CAS 北大核心 2023年第11期1340-1347,共8页
基于忆阻器的分数阶混沌系统相较于整数阶能更加准确地描述系统的动力学行为。首先采用一个三次光滑非线性忆阻器构建了基于忆阻器的混沌系统,通过李雅普诺夫指数、分岔图等方法分析了系统的动力学行为。其次将该系统推广到分数阶,获得... 基于忆阻器的分数阶混沌系统相较于整数阶能更加准确地描述系统的动力学行为。首先采用一个三次光滑非线性忆阻器构建了基于忆阻器的混沌系统,通过李雅普诺夫指数、分岔图等方法分析了系统的动力学行为。其次将该系统推广到分数阶,获得了阶次q为0.9时,不同参数下的系统相图。通过分岔图对系统进行动力学行为分析,与相图对比发现所描述状态一致。最后基于Adomian分解法实现了该分数阶系统的FPGA硬件电路实验。实验结果与数值仿真结果一致,从而进一步验证了该忆阻混沌系统理论分析的正确性与可行性,为其在加密领域的应用积累了理论基础。 展开更多
关键词 分数阶 混沌系统 ADOMIAN分解法 动力学特性 FPGA实现
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具有多共存吸引子的忆阻混沌系统分析与同步 被引量:3
17
作者 王徐盱 张宏昊 赖强 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1208-1220,共13页
以经典混沌理论为基础,构造了一个新的具有多共存吸引子的忆阻混沌系统。对其进行基本动力学特性分析,设计模拟电路进行仿真验证,同时还探究了该忆阻混沌系统的同步控制问题。研究结果表明该系统的运动轨迹同时受到系统参数和初始状态... 以经典混沌理论为基础,构造了一个新的具有多共存吸引子的忆阻混沌系统。对其进行基本动力学特性分析,设计模拟电路进行仿真验证,同时还探究了该忆阻混沌系统的同步控制问题。研究结果表明该系统的运动轨迹同时受到系统参数和初始状态的影响,由此可产生单涡卷和双涡卷两种混沌吸引子,倍周期分岔,周期共存、混沌吸引子共存以及分岔共存等现象。电路仿真实验结果与理论分析和数值仿真的结果基本吻合,为忆阻混沌系统的实际应用奠定一定基础。根据现有理论提出合适的自适应控制器实现了同步,同时辨识出系统的未知参数,通过数值仿真验证了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 混沌系统 共存吸引子 动力学分析 电路仿真 自适应同步
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一种带时间窗口的双脉冲控制器下的忆阻振荡系统滞同步 被引量:3
18
作者 吴鸿娟 熊江 +1 位作者 冯玉明 涂正文 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第7期1507-1516,共10页
在真实的环境中实现复杂忆阻振荡系统的同步时,因为信息干扰及通信问题,驱动和响应系统之间总是存在信息传输时滞,即时滞问题具有普遍性;另外,脉冲控制信号的输入总是存在输入误差,并不能实现精确地输入.本文考虑到上述实际存在的信息... 在真实的环境中实现复杂忆阻振荡系统的同步时,因为信息干扰及通信问题,驱动和响应系统之间总是存在信息传输时滞,即时滞问题具有普遍性;另外,脉冲控制信号的输入总是存在输入误差,并不能实现精确地输入.本文考虑到上述实际存在的信息传输时滞和脉冲输入误差,设计了一种比较接近真实情况的、灵活的可以带有不同时间窗口和不同控制增益的双脉冲切换控制器,并且利用该控制器实现了两个复杂忆阻振荡系统的滞同步.基于Lyapunov稳定性理论、矩阵不等式以及脉冲控制等相关理论,本文找出了实现一类五阶复杂忆阻振荡系统同步的条件.最后的仿真实验进一步验证了本控制方法的可行性. 展开更多
关键词 振荡系统 同步 传输时滞 时间窗口 双脉冲控制器
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基于最优控制的一类忆阻混沌系统的同步 被引量:2
19
作者 常文亭 李玉霞 +1 位作者 黄霞 张琳琳 《山东科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2016年第4期93-98,共6页
本文基于线性二次型问题的最优控制理论,研究了蔡氏忆阻混沌系统的同步问题,提出了一种实现蔡氏忆阻混沌系统同步的方案。并利用李雅普诺夫稳定性定理证明了两个同构蔡氏忆阻混沌系统达到同步的充分条件。该方法能够实现控制能量消耗和... 本文基于线性二次型问题的最优控制理论,研究了蔡氏忆阻混沌系统的同步问题,提出了一种实现蔡氏忆阻混沌系统同步的方案。并利用李雅普诺夫稳定性定理证明了两个同构蔡氏忆阻混沌系统达到同步的充分条件。该方法能够实现控制能量消耗和同步误差的综合最优。数值仿真结果验证了文中所给方法的有效性。 展开更多
关键词 混沌同步 混沌系统 最优控制 渐近稳定
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忆阻电路系统事件触发脉冲稳定性研究
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作者 曾旺 覃宇燕 宓茜 《湖南工业大学学报》 2022年第6期50-54,共5页
针对忆阻电路系统,利用Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型,提出了一种新的事件触发脉冲控制方法,并利用Lyapunov稳定性理论,得到事件触发函数及稳定性条件,且排除了Zeno行为的发生。最后,通过数值仿真验证了理论结果的有效性。
关键词 电路系统 事件触发脉冲控制 Zeno行为
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