混沌电路设计
23页1、现代电路理论设计论文混沌电路设计1南京理工大学南京理工大学现代电路理论课程实验现代电路理论课程实验混沌电路设计混沌电路设计(题名和副题名)(作者姓名)(学号)指导教师姓名 孙建红孙建红 老师 学院 电电 子子 工工 程程 与与 光光 电电 技技 术术 学学 院院 年级 2016 级级 专业名称 电磁场与微波技术电磁场与微波技术 论文提交日期 2017.04现代电路理论设计论文混沌电路设计2摘摘 要要蔡氏电路是可以表现出标准的混沌理论行为的典型非线性电路。文章利用 Multisim 软件强大的电路仿真功能,在介绍蔡氏混沌电路基本原理和非线性电阻等效电路的基础上,叙述了在 Multisim 界面下对混沌电路的构建,通过设置不同的电路参数,运行仿真功能,出现了相应的萨如图形和时域波形,从而得到了丰富的混沌行为。文章对仿真结果进行了分析,结果发现,用 Multisim 软件可以展示各种丰富分岔和混沌的现象,对混沌实验研究具有良好的借鉴意义。关键词:关键词:非线性特性、蔡氏电路、混沌现象现代电路理论设计论文混沌电路设计3目目 录录摘摘 要要.21绪论绪论.41.1混沌现象的定义.41.2课题意义
2、.41.3本文主要工作.52混沌电路基本原理混沌电路基本原理.62.1蔡氏电路.62.2倍周期.72.3费根勒姆常数.82.4有源非线性电阻.83混沌电路的设计与仿真混沌电路的设计与仿真.103.1实验电路的构建.103.2实验电路仿真.104分析与总结分析与总结.15参考文献参考文献.17现代电路理论设计论文混沌电路设计41绪论绪论1.1 混沌现象的定义混沌现象的定义混沌是非线性动力学系统中所特有的一种运动形式,它广泛存在于自然界,诸如生物学、物理、化学、地质学,以及技术科学、社会科学等各种科学领域。一般而言,混沌现象隶属于确定性系统而难以预测(基于其动力学性态对于初始条件的高度敏感性),有稠密轨道的拓扑特征,以及呈现多种混乱无序却又颇有规则的图像(如具有稠密的周期点)。混沌主要分为四大类:时间混沌、空间混沌、时空混沌和功能混沌。混沌不仅是混沌研究者、数学家和物理学家等作为理论研究的对象,而且在自然科学、电子通信以及其他工程应用领域中有着广泛的应用前景。公认的最早发现混沌的是伟大的法国数学家,物理学家庞加莱,他是在研究天体力学,特别是在研究三体问题时发现混沌的。他发现三体引力相互作用
3、能产生惊人的复杂行为,确定性动力学方程的某些解有不可预见性。他在科学的价值一书中写道:“初始条件的微小差别在最后的现象中产生了极大的差别;前者的微小误差促成了后者的巨大误差,于是预言变的不可能了”。这些描述实际上已经蕴涵了“确定性系统具有内在的随机性”这一混沌现象的重要特征。1963 年,美国气象学家洛伦茨在确定论非周期流一文中,给出了描述大气湍流的洛伦茨方程,并提出了著名的“蝴蝶效应”,从而揭开了对非线性科学深入研究的序幕。非线性科学被誉为继相对论和量子力学之后,20 世界物理学的“第三次重大革命”。由非线性科学所引起的对确定论和随机论、有序和无序、偶然性与必然性等范畴和概念的重新认识,形成了一种新的自然观,将深刻的影响人类的思维方法,并涉及现代科学的逻辑体系的根本性问题。迄今为止,最丰富的混沌现象是非线性振荡电路中观察到的,这是因为电路可以精密元件控制,因此可以通过精确地改变实验条件得到丰富的实验结果,串联谐振电路是华裔科学家蔡少棠设计的能产生混沌的最简单的电路,它是熟悉和理解非线性现象的经典电路。现代电路理论设计论文混沌电路设计51.2 课题意义课题意义本课题的目的是了解混沌现象
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